本書系統(tǒng)簡明地介紹了燃燒基本現(xiàn)象、燃燒理論及燃燒在航空燃氣輪機中的應用。內(nèi)容包括基礎部分和應用部分,基礎部分涵蓋了燃燒熱化學、化學動力學、燃燒物理學基礎、著火理論、氣體燃料燃燒等;應用部分闡述了液體燃燒特性、噴嘴及霧化理論、航空燃氣輪機主燃燒室與加力燃燒室的結(jié)構(gòu)特點、工作過程、主要性能及技術(shù)發(fā)展趨勢等。
本教材第1版自2015年11月出版以來,作為“航空發(fā)動機燃燒學”國家精品在線開放課程(MOOCs)的配套教材獲得了廣大社會學習者的廣泛使用,近4年來該課程全國選修人數(shù)已超過20000人;與此同時,國內(nèi)多所高校相關專業(yè)本科生教學中也采用了本課程教材及相關教學資料。此外,本教材在國內(nèi)航空、航天專業(yè)院所空天動力專業(yè)研究生教學、專業(yè)培訓中也大量使用,得到了學生、授課教師、同行專家和廣大社會學習者的廣泛認可,在本行業(yè)及廣大社會學習者中產(chǎn)生了較為廣泛的影響。
本教材在使用過程中,本校及國內(nèi)相關高校師生、行業(yè)專家及廣大社會學習者提出了許多寶貴的意見和建議,根據(jù)這些修改建議及最新版飛行器動力工程專業(yè)“燃燒學”教學大綱要求,對于第1版教材內(nèi)容進行了修訂。
本版教材保留了第1版教材的基本內(nèi)容,并根據(jù)需要對教材的內(nèi)容和體系進行了一些必要的調(diào)整。全書共有10章,在本次修訂中,對所有各章都作了不同程度補充和修改。例如,第1章中,增加了“燃燒的三要素、燃燒在航空發(fā)動機中的應用”等內(nèi)容,刪除了“燃燒科學的應用及研究方法”。第2章中,對于“理論空氣量、油氣比”等燃燒基本概念進行了統(tǒng)一定義;并將“阿累尼烏斯定律”單列一節(jié)進行闡述;此外,將“鏈式化學反應”內(nèi)容進行了更新調(diào)整。第3章中,增加了“爆震波波速、結(jié)構(gòu)、形成、極限”等內(nèi)容的闡述。第5章中,增加了“層流火焰速度的測量方法”內(nèi)容。第7章中,將“油氣比、余氣系數(shù)、當量比”刪除,并入第2章統(tǒng)一闡述。第8章中,對于“燃燒效率、出口溫度分布”等內(nèi)容進行了刪減、修改及補充。與此同時,本版教材還檢查、修訂了以下方面的內(nèi)容:基本概念及理論的準確性與邏輯性;例題的合理性與實用性;語言表述的條理性與簡潔性;圖表的正確性、清晰度及與論述的匹配性;物理量名稱、符號、單位的使用是否符合國家標準或?qū)I(yè)習慣等。
本版教材由西北工業(yè)大學范瑋教授主審。范瑋教授在本版教材修訂過程中獨自審閱了全部章節(jié),給予了全方位的指導,并提出了寶貴的修改意見和建議。在此向她表示最誠摯的謝意和由衷的敬意。
此外,在本版教材修訂過程中,課程組王可副教授、熊姹副教授、雷慶春副教授等同事也提出了許多寶貴的意見和建議,在此也向他們表示感謝。
感謝西北工業(yè)大學教務處、國防工業(yè)出版社對本書出版的大力支持。
由于作者水平限制,書中可能仍有不足或錯誤之處,懇請讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 燃燒的定義與分類
1.1.1 燃燒的定義與現(xiàn)象
1.1.2 燃燒三要素
1.1.3 燃燒的分類
1.2 燃燒學的重要性
1.3 燃燒學的發(fā)展歷史
1.4 燃燒在航空發(fā)動機中的應用
1.5 本書的內(nèi)容要點
習題
參考文獻
第2章 燃燒化學熱力學與化學動力學基礎
2.1 熱力學性質(zhì)關系式和燃燒學有關的概念及定義
2.1.1 熱力學性質(zhì)關系式
2.1.2 燃燒學有關的基本概念和定義
2.2 熱力學第一定律在反應系統(tǒng)中的應用
2.2.1 燃燒焓和熱值
2.2.2 絕熱火焰溫度
2.3 熱力學第二定律在反應系統(tǒng)中的應用
2.3.1 化學平衡條件
2.3.2 平衡常數(shù)法
2.3.3 復雜反應系統(tǒng)平衡成分和燃燒溫度的計算機算法
2.4 化學反應速率
2.4.1 化學反應速率的表示方法
2.4.2 基元反應和復雜反應(總包反應)
2.4.3 雙分子基元反應和碰撞理論
2.4.4 阿累尼烏斯(Arrhenius)定律
2.4.5 質(zhì)量作用定律、反應級數(shù)和反應分子數(shù)
2.4.6 基元反應速率常數(shù)與平衡常數(shù)的關系
2.4.7 影響化學反應速率的因素
2.5 鏈式化學反應
2.5.1 鏈式反應的特點._
2.5.2 不分支鏈式反應(直鏈反應)
2.5.3 分支鏈式反應
2.5.4 鏈式反應機理
2.5.5 分支鏈式反應的孕育與爆炸特點
習題
參考文獻
……
第3章 燃燒的物理學基礎
第4章 著火理論
第5章 氣體燃料的燃燒
第6章 液體燃料的霧化、蒸發(fā)與燃燒
第7章 主燃燒室概述
第8章 主燃燒室工作過程與性能
第9章 加力燃燒室
第10章 先進主燃燒室技術(shù)發(fā)展
附錄