燃燒學/麵嚮“十三五”高等教育規劃教材 [Combustion] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

汪健生，李君，劉雪玲 編

圖書標籤:

• 燃燒學
• 燃燒
• 化學反應動力學
• 熱力學
• 傳熱學
• 能源
• 環境
• 高等教育
• 教材
• 十三五規劃教材

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787568242851

版次：1

商品編碼：12231539

包裝：平裝

叢書名： 麵嚮“十三五”高等教育規劃教材

外文名稱：Combustion

開本：16開

齣版時間：2017-06-01

用紙：膠版紙

頁數：195

字數：307000

正文語種：中文

內容簡介

　　燃燒學是工程熱物理及其相關學科的一門重要專業基礎課程，其相關理論也被廣泛應用於航空航天、動力工程、機械工程、化學工程等眾多工程領域中。《燃燒學/麵嚮“十三五”高等教育規劃教材》較為全麵係統地介紹瞭燃燒現象所涉及的基本概念、基本理論以及新的研究進展。內容選取上，參考瞭國內外優秀教材的精華，同時適當增加瞭燃燒學的新近研究與應用成果。由於燃燒學涉及熱力學、傳熱學、流體力學、化學動力學等理論基礎，數學處理相對復雜，為使讀者能比較深入理解燃燒學的基本理論，掌握其基本處理方法，《燃燒學/麵嚮“十三五”高等教育規劃教材》在內容敘述中，力求避免過多討論相對煩瑣的數學推導及演繹，而將重點集中於燃燒過程的物理機理的講述與討論。《燃燒學/麵嚮“十三五”高等教育規劃教材》力求簡明扼要，目的是為不同專業方嚮的讀者提供燃燒學的基本知識，使其能正確運用於理論研究和工程實際。此外，《燃燒學/麵嚮“十三五”高等教育規劃教材》還介紹瞭燃燒學的新研究動態，以便讀者能瞭解燃燒學的相關研究進展。為加深對《燃燒學/麵嚮“十三五”高等教育規劃教材》內容的理解與掌握，每章均備有少量習題。

作者簡介

　　汪健生，男，1964年4月齣生，博士，教授，博士生導師，任教於天津大學機械工程學院熱能工程係／中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室。主要從事燃燒機理、流動控製與強化傳熱、多相流等方嚮的研究。曾主持國傢自然科學基金項目、國傢“863”重大項目、天津市重點科技支撐項目、天津市重點科學基金項目等科研項目，發錶學術論文50餘篇。曾獲天津市高等教育教學成果一等奬、國傢教學成果二等奬及天津市科技進步三等奬。

內頁插圖

目錄

第1章 燃燒熱力學
1．1 熱力學基本概念
1．1．1 強度量和廣延量
1．1．2 理想氣體狀態方程
1．1．3 狀態的熱方程——內能和焓
1．1．4 理想氣體混閤物
1．1．5 化學當量比
1．1．6 絕對焓和生成焓
1．2 熱力學定律及其在燃燒係統中的應用
1．2．1 燃燒焓和熱值
1．2．2 絕熱燃燒溫度
1．3 熱力學第二定律及其在燃燒係統中的應用
1．3．1 熱力學第二定律及平衡條件
1．3．2 化學平衡
習題
參考文獻

第2章 化學反應動力學
2．1 總反應與基元反應
2．2 質量作用定律、反應級數和反應分子數
2．3 基元反應速率
2．3．1 分子反應與碰撞理論
2．3．2 基元反應類型
2．4 多步反應機理的反應速率
2．5 淨生成率
2．6 反應速率常數與平衡常數
2．7 動力學近似
2．7．1 準穩態近似
2．7．2 單分子反應機理
2．7．3 鏈式反應和鏈式分支反應
2．7．4 化學特徵時間尺度
2．7．5 局部平衡近似
習題
參考文獻

第3章 預混氣體著火理論
3．1 熱著火機理
3．1．1 閉口係統著火機理
3．1．2 開口係統著火機理
3．1．3 著火界限
3．2 鏈式反應著火機理
3．2．1 鏈式反應著火臨界條件
3．2．2 鏈式反應著火界限
3．3 熱力點火模型
3．3．1 局部熱力點火
3．3．2 熱射流（火焰）點火
習題
參考文獻

第4章 預混燃燒
4．1 層流預混燃燒
4．2 層流火焰模型
4．2．1 基本假設
4．2．2 控製方程
4．2．3 求解過程
4．3 層流火焰特性及其影響因素
4．3．1 火焰速度
4．3．2 火焰層厚度
4．3．3 壓力對火焰傳播速度的影響
4．3．4 化學當量比對火焰傳播速度的影響
4．3．5 燃料類型對火焰傳播速度的影響
4．4 湍流預混燃燒
4．5 湍流火焰速度
4．6 湍流預混火焰結構特徵
4．7 湍流火焰模式
4．7．1 湍流預混火焰模式判據
4．7．2 丹姆剋爾數
4．7．3 皺褶層流火焰模式

前言/序言

　　燃燒學是工程熱物理及其相關學科的一門重要專業基礎課程，其相關理論也被廣泛應用於航空航天、動力工程、機械工程、化學工程等眾多工程領域中。本書較為全麵係統地介紹瞭燃燒現象所涉及的基本概念、基本理論以及新的研究進展。內容選取上，參考瞭國內外優秀教材的精華，同時適當增加瞭燃燒學的新近研究與應用成果。由於燃燒學涉及熱力學、傳熱學、流體力學、化學動力學等理論基礎，數學處理相對復雜，為使讀者能比較深入理解燃燒學的基本理論，掌握其基本處理方法，本書在內容敘述中，力求避免過多討論相對煩瑣的數學推導及演繹，而將重點集中於燃燒過程的物理機理的講述與討論。本書力求簡明扼要，目的是為不同專業方嚮的讀者提供燃燒學的基本知識，使其能正確運用於理論研究和工程實際。此外，本書還介紹瞭燃燒學的新研究動態，以便讀者能瞭解燃燒學的相關研究進展。為加深對本書內容的理解與掌握，每章均備有少量習題。
　　全書共分9章，分彆介紹瞭燃燒熱力學、化學反應動力學、預混氣體著火理論、預混燃燒、擴散燃燒、固體燃料的燃燒、液體燃料的燃燒、燃燒汙染物的生成和控製、燃燒學研究前沿簡介。其中第2、4、5章由汪健生負責編寫，第7、8、9章由李君負責編寫．第1、3、6章由劉雪玲負責編寫。本書在編寫過程中，得到瞭中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室（天津大學）的大力支持，也得到瞭北京理工大學齣版社的鼎力相助，對此編者錶示誠摯的感謝。
　　本書可作為工程熱物理及其相關專業的本科生或研究生教材，也可供從事燃燒研究與應用的工程技術人員參考。
　　由於編者水平有限，書中可能存在不足之處，懇請讀者予以指正。
　　編者
　　2016年9月

《燃燒學》：探索火焰的奧秘與工業應用 本書是一部全麵而深入的燃燒學著作，旨在為高等教育領域的學習者提供堅實的理論基礎和廣闊的應用視野。從微觀的分子反應機理到宏觀的工業係統控製，本書層層遞進，力求讓讀者對燃燒現象有一個透徹的理解。 核心理論：微觀與宏觀的交融 本書首先從燃燒的基本概念入手，清晰闡述瞭什麼是燃燒，以及其發生的必要條件。隨後，它將帶領讀者走進燃燒的微觀世界，深入剖析化學反應動力學在燃燒過程中的作用。我們將探討反應速率常數、活化能、鏈反應機理以及火焰傳播的微觀本質。這部分內容對於理解燃燒的本質至關重要，為後續的宏觀分析打下基礎。 接著，本書將目光轉嚮燃燒的宏觀現象。我們將學習如何描述火焰的結構和特性，包括火焰溫度、火焰速度、熄滅極限等關鍵參數。讀者將瞭解到不同類型的火焰，如預混火焰和擴散火焰，以及它們在不同應用場景下的行為特點。此外，熱力學原理在燃燒中的應用也是本書的重點，我們將分析燃燒反應的能量平衡，計算燃燒産物的成分和溫度，並探討絕熱燃燒溫度和實際燃燒溫度的差異。 模型與模擬：量化燃燒行為 為瞭更精確地預測和控製燃燒過程，本書深入介紹瞭燃燒模型的構建和應用。我們將學習一維、二維乃至三維的燃燒模型，理解如何將微觀反應機理與宏觀流動場相結閤。計算流體動力學（CFD）在燃燒模擬中的作用將被詳細闡述，包括網格劃分、物理模型選擇、求解器設置以及結果後處理等關鍵步驟。通過這些模型和模擬技術，讀者將能夠深入理解火焰的形態、汙染物生成以及能量傳遞的規律。 燃燒産物與汙染控製：綠色燃燒的追求 燃燒過程不可避免地會産生各種産物，其中許多對環境和健康構成威脅。本書將詳細分析燃燒過程中産生的汙染物，如碳氧化物（CO、CO2）、氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、顆粒物（PM）等，並闡述它們各自的生成機理。在此基礎上，本書將重點介紹各種先進的汙染控製技術，包括低NOx燃燒技術（如分級燃燒、貧油燃燒）、後處理技術（如選擇性催化還原SCR、選擇性非催化還原SNCR）以及顆粒物捕集技術等。本書強調綠色燃燒理念，旨在培養讀者在滿足能源需求的同時，最大限度地減少環境汙染的意識和能力。 工業應用：燃燒技術的廣泛實踐 燃燒技術在現代工業中無處不在，本書將精選多個關鍵應用領域進行深入講解。 動力工程： 鍋爐、燃氣輪機、內燃機等是能源轉換的核心設備。本書將分析這些設備中燃燒過程的特點、效率優化以及排放控製策略。讀者將瞭解到如何通過優化燃料供給、燃燒區域設計和進氣條件來提高燃燒效率並降低汙染物排放。 工業爐與窯： 在冶金、陶瓷、玻璃等行業，工業爐和窯是不可或缺的生産設備。本書將探討不同類型工業爐（如馬蹄焰爐、平爐、隧道窯）的燃燒特性、熱量傳遞方式以及節能技術。 化學工藝： 許多化學反應需要高溫環境，燃燒作為一種高效的熱源被廣泛應用。本書將介紹燃燒在化學閤成、焚燒處理以及催化反應器中的應用，並分析其工藝參數的優化。 航空航天： 火箭發動機、航空發動機的燃燒過程是本書的另一重要專題。我們將探討高超音速燃燒、貧油燃燒等特殊燃燒模式，以及如何保證燃燒的穩定性和高效率。 前沿研究與未來展望：引領行業發展 本書還將觸及燃燒學領域的前沿研究方嚮，為讀者勾勒齣未來的發展藍圖。例如，超臨界水氧化、微重力燃燒、等離子體輔助燃燒、人工智能在燃燒優化中的應用等。通過介紹這些新興技術和研究熱點，本書旨在激發讀者的創新思維，鼓勵他們在未來的研究和實踐中不斷探索和突破。 教學方法與學習支持：賦能未來工程師 為瞭更好地服務於高等教育，本書在內容編排上力求邏輯清晰，循序漸進。每章都設有重點難點解析，並配有豐富的例題和習題，幫助讀者鞏固所學知識。此外，本書還將提供相關的參考資料和拓展閱讀，鼓勵讀者深入探索。 總而言之，《燃燒學》是一部集理論性、係統性、應用性於一體的優秀教材。它不僅能幫助讀者掌握燃燒學的基本原理，更能引導他們將這些知識應用於解決實際工程問題，為國傢能源、環境和工業的可持續發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，既有學術的嚴謹性，又不失文學的感染力。作者善於用生動形象的比喻來闡述復雜的科學概念，讓原本枯燥的理論變得妙趣橫生。例如，在講解“自燃”現象時，作者將其比喻成“點燃導火索前的蓄勢待發”，形象地描繪瞭燃料分子在特定溫度和壓力下，能量逐漸積纍直至爆發的過程。這種生動的錶達方式，極大地降低瞭閱讀門檻，也讓我在輕鬆愉悅的氛圍中吸收瞭知識。我特彆欣賞書中對“燃燒産物的毒性分析”的章節，它不僅僅列齣瞭各種有毒物質的化學成分和危害，還深入探討瞭如何通過改變燃燒條件來減少這些物質的産生，以及如何進行有效的後處理。這讓我深刻認識到，燃燒學不僅僅是為瞭追求效率，更重要的是要關注其對環境的影響和對人類健康的影響。這本書讓我開始思考，作為一名未來的科技工作者，我們不僅要掌握科學技術，更要肩負起保護環境、保障人類健康的社會責任。

評分☆☆☆☆☆

這是一本真正能夠引領思考的教材，它鼓勵讀者不僅僅停留在被動接受知識，而是主動地去探索、去質疑、去創新。書中設計瞭大量的思考題和討論題，引導讀者將所學知識運用到實際問題中，並嘗試提齣自己的解決方案。我經常會被書中的一些開放性問題所啓發，開始在腦海中構建自己的模型，並嘗試用書中提供的工具和方法去驗證。例如，在討論“節能燃燒技術”時，書中提齣瞭一些前沿的設想，並鼓勵讀者去思考如何實現這些設想，如何剋服其中的技術難題。這種互動式的學習方式，極大地激發瞭我的學習主動性和創造力。我曾嘗試用書中提供的模型來模擬某個工業爐的燃燒過程，並根據模擬結果提齣改進建議，雖然過程有些麯摺，但最終獲得的成就感是巨大的。這本書讓我明白，學習不僅僅是為瞭考試，更是為瞭提升解決問題的能力，以及為社會做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我對“燃燒”這個概念有瞭全新的認識，遠不止我之前理解的那麼簡單。從最基礎的物理化學原理齣發，它深入淺齣地剖析瞭燃燒過程的復雜性，包括瞭各種燃料在不同條件下的反應機理、能量轉化以及産物生成。我尤其對書中關於火焰傳播速度和穩定性的章節印象深刻，它不僅僅是理論的羅列，還結閤瞭大量的實驗數據和模擬結果，讓我能夠直觀地理解這些抽象的概念。書中對不同類型燃燒（如層流燃燒、湍流燃燒）的比較分析也十分到位，清晰地闡述瞭它們各自的特點和應用場景。更讓我驚喜的是，作者並沒有停留在理論層麵，而是將這些知識與實際應用緊密聯係起來，比如在航空航天、能源開發以及環境保護等領域的應用案例，這些都極大地拓寬瞭我的視野，讓我看到瞭燃燒學在現代科技發展中的重要作用。閱讀過程中，我時常會停下來思考，書中提到的那些復雜的數學模型和化學動力學方程，它們是如何精確地描述燃燒過程的？作者是如何將如此龐大的知識體係組織得如此條理清晰，讓一個初學者也能逐漸領悟其精髓的？這本書不僅僅是一本教科書，更像是一扇通往燃燒科學奧秘的大門，它激發瞭我繼續深入探索的興趣，讓我開始思考如何在未來的學習和工作中，將這些知識轉化為解決實際問題的能力。它讓我明白，燃燒不僅僅是一種現象，更是一門嚴謹的科學，需要深入的理解和精密的計算。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象最深刻的，是這本書對於“燃燒的復雜性”的揭示，它打破瞭我之前對燃燒的簡單認知，讓我看到這是一個充滿挑戰但也充滿機遇的領域。書中對“反應動力學”的講解，讓我看到瞭微觀世界裏分子的碰撞、鍵的斷裂與形成，以及能量的傳遞，這些都構成瞭燃燒現象的根本。我曾經以為，燃燒就是簡單地“燒起來”，但這本書讓我明白，這是一個極其精妙的化學反應過程，需要精確的動力學方程來描述。而且，在不同的溫度、壓力、濃度環境下，這個過程會呈現齣截然不同的麵貌。書中還詳細介紹瞭各種“中間産物”和“自由基”的作用，它們在燃燒過程中扮演著至關重要的角色，而這些都是我之前從未瞭解過的。這本書讓我明白瞭，要真正理解燃燒，就必須深入到分子層麵，理解那些微小的粒子如何相互作用，如何影響宏觀的燃燒現象。

評分☆☆☆☆☆

這本書讓我對“能源轉化”有瞭全新的視角，它不僅僅是“燃燒”這兩個字，而是背後蘊含的巨大的科學和工程挑戰。書中關於“熱力學”在燃燒中的應用，讓我看到瞭能量的守恒和轉化規律是如何在燃燒過程中體現齣來的，以及如何通過優化設計來最大化能量的利用效率。我被書中關於“內燃機燃燒”的章節所吸引，它詳細分析瞭汽油機和柴油機在不同工況下的燃燒過程，以及如何通過調整點火時間、噴油策略等來提高燃油經濟性和降低排放。這本書讓我認識到，燃燒學在現代能源體係中扮演著核心角色，無論是化石燃料的利用，還是未來清潔能源的開發，都離不開對燃燒過程的深入理解和精細控製。它讓我開始思考，如何在未來的科技發展中，利用燃燒學來解決全球能源危機和環境保護的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

最讓我感到驚喜的是，這本書在“案例分析”方麵做得非常齣色，它將抽象的理論與真實的工業應用緊密地結閤起來。書中列舉瞭大量不同行業的燃燒案例，例如發電廠的鍋爐燃燒、化工爐的工藝燃燒、航空發動機的燃燒室設計等等。對於每一個案例，作者都從燃燒原理、模型建立、性能分析、優化改進等多個角度進行瞭深入剖析，讓我能夠清晰地看到理論知識是如何在實踐中發揮作用的。我尤其喜歡書中關於“工業鍋爐燃燒效率提升”的案例分析，它通過實際的數據對比和圖錶展示，說明瞭如何通過改進燃燒器設計、優化送風係統等措施，顯著提高鍋爐的燃燒效率，降低燃料消耗。這種“知行閤一”的教學方式，極大地增強瞭我對知識的理解和應用能力，讓我覺得這本書不僅僅是一本教科書，更是一位經驗豐富的導師，在用生動的語言和豐富的案例，傳授著寶貴的知識和經驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論深度和實踐指導性達到瞭一個驚人的平衡點，它不僅僅是在傳授抽象的理論，更是在教授如何將理論轉化為實際應用的“鑰匙”。書中對於各種燃燒器的設計原理和性能評估進行瞭詳細的闡述，從最簡單的 Bunsen 燃燒器到復雜的工業燃燒器，都有深入的分析。我尤其對書中關於“燃燒穩定性控製”的章節印象深刻，它詳細介紹瞭各種反饋控製係統和前饋控製係統在維持燃燒穩定運行中的作用，並提供瞭大量的工程實例。這本書讓我深刻理解瞭，在實際的工程應用中，理論知識如何與工程設計、材料選擇、控製策略等因素相互結閤，纔能最終實現安全、高效、環保的燃燒過程。它讓我看到瞭，一本好的教材，不僅僅是知識的載體，更是能力的培養器。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的內容深度和廣度都遠超我的預期，它不僅僅是一本麵嚮高等教育的教材，更像是一部關於燃燒科學的百科全書。作者在書中對各種燃燒理論進行瞭詳盡的介紹，從經典的經典理論到前沿的最新研究成果，幾乎無所不包。我尤其被書中關於“化學計量學”在燃燒過程中的應用所吸引，作者通過大量精確的計算和實例，展示瞭如何利用化學計量學來預測燃燒産物的組成和數量，以及如何通過優化燃料與氧化劑的比例來提高燃燒效率和減少汙染物排放。書中對“湍流燃燒模型”的深入探討也讓我受益匪淺，它詳細介紹瞭RANS、LES等不同湍流模型在燃燒模擬中的應用，以及各種模型的優劣勢。我曾經以為湍流燃燒是非常難以理解的，但通過這本書的講解，我開始逐漸掌握其中的關鍵概念和計算方法。此外，書中對“多相燃燒”的論述也十分精彩，例如固體燃料的燃燒、液滴燃燒等，作者都給齣瞭詳盡的理論分析和模型構建方法。這本書讓我深刻體會到，燃燒學是一門交叉性極強的學科，它融閤瞭化學、物理、數學、工程學等多個領域的知識，隻有掌握瞭這些基礎，纔能真正理解燃燒的本質。

評分☆☆☆☆☆

這本書的編排邏輯簡直是教科書級彆的典範，讓人在閱讀時感覺非常順暢，如同進行一場精心設計的知識探險。開篇即從宏觀層麵勾勒齣燃燒學的研究範疇和重要性，隨後逐步深入到微觀世界的分子層麵，從原子、分子的相互作用開始，層層遞進地講解能量的釋放和轉化。我非常欣賞作者在講解過程中所運用的類比和圖示，它們有效地將那些晦澀難懂的物理化學原理變得生動形象。例如，在解釋火焰結構時，作者通過一係列精美的示意圖，清晰地展示瞭溫度梯度、化學反應區以及物質傳遞的動態過程，這比單純的文字描述要有效得多。書中對不同燃燒模型（如平衡模型、非平衡模型）的闡述也十分細緻，它不僅僅列齣瞭模型的優缺點，更重要的是解釋瞭在何種條件下應該選擇哪種模型，以及如何進行模型的驗證。我特彆喜歡書中關於“燃燒不穩定性”的章節，作者通過對真實案例的分析，揭示瞭這些不穩定性是如何産生的，以及如何通過控製參數來抑製它們，這對於理解和避免一些工業事故具有重要的指導意義。這本書給我最大的啓發在於，它讓我認識到，掌握一門科學，不僅僅是記住知識點，更重要的是理解知識點之間的內在聯係，以及它們在不同情境下的應用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“前沿性”和“導嚮性”是我非常看重的，它不僅僅是對現有知識的總結，更是對未來研究方嚮的指引。書中對“先進燃燒技術”的介紹，例如等離子體燃燒、微波輔助燃燒等，讓我看到瞭燃燒學在不斷地突破邊界，探索新的可能性。我特彆對書中關於“燃燒與汙染控製”的章節印象深刻，它詳細介紹瞭各種減少 NOx、SOx、顆粒物等汙染物排放的技術，以及催化劑的研發進展。這讓我認識到，燃燒學不僅要追求效率，更要關注環境保護，實現綠色、可持續的燃燒。這本書讓我看到瞭，燃燒學是一個充滿活力和創新精神的領域，它不斷地在解決人類麵臨的現實問題，並在探索更美好的未來。