燃烧原理与设备 中南大学 能源科学与工程学院
燃烧原理与设备 中南大学 能源科学与工程学院
绪论 燃烧学在热能工程学科中的位置—专业骨干 课 ●燃烧理论与技术在国民经济中的地位—小康 生活的保证 ●燃烧对人类发展起的作用 课堂提问 谈谈对热能工程的认识?
绪论 ⚫ 燃烧学在热能工程学科中的位置——专业骨干 课 ⚫ 燃烧理论与技术在国民经济中的地位——小康 生活的保证 ⚫ 燃烧对人类发展起的作用 课堂提问： 谈谈对热能工程的认识？
●燃烧的定义:是通过燃料和氧化剂在 定条件下,所进行的具有发光和发热特 点的剧烈的氧化反应。 燃烧学的定义:是研究燃烧过程基本规 律及其应用技术的科学。它包括两方面 的内容:燃烧理论和燃烧技术
⚫ 燃烧的定义：是通过燃料和氧化剂在一 定条件下，所进行的具有发光和发热特 点的剧烈的氧化反应。 ⚫ 燃烧学的定义：是研究燃烧过程基本规 律及其应用技术的科学。它包括两方面 的内容：燃烧理论和燃烧技术
燃烧理论着重研究燃烧过程所包含的各个基本 现象,主要运用化学、传热传质学和流体力学 的有关理论,对基本现象的物理化学本质进行 阐述。热能领域主要研究燃料的燃烧速度、燃 烧稳定性、火焰的流场和结构、燃烧污染物生 成机理和燃烧过程的数学模型的建立等等。 ●燃烧技术主要是把燃烧理论中所阐述的物理概 念和基本规律与世纪工程中的燃烧问题联系起 来,对现有的燃烧方法进行分析和改进,探讨 新的研究方法,提高燃料利用率和燃烧设备的 水平
⚫ 燃烧理论着重研究燃烧过程所包含的各个基本 现象，主要运用化学、传热传质学和流体力学 的有关理论，对基本现象的物理化学本质进行 阐述。热能领域主要研究燃料的燃烧速度、燃 烧稳定性、火焰的流场和结构、燃烧污染物生 成机理和燃烧过程的数学模型的建立等等。 ⚫ 燃烧技术主要是把燃烧理论中所阐述的物理概 念和基本规律与世纪工程中的燃烧问题联系起 来，对现有的燃烧方法进行分析和改进，探讨 新的研究方法，提高燃料利用率和燃烧设备的 水平
燃烧理论的发展 ●十八世纪中叶以前:中国有五行说。西 方有燃素说。 ●1756年俄国科学家罗蒙诺索夫,1777年 法国化学家拉瓦锡,他们根据试验提出 了可燃物质氧化的学说,才真正揭开了 火之谜
燃烧理论的发展 ⚫ 十八世纪中叶以前：中国有五行说 。西 方有燃素说。 ⚫ 1756年俄国科学家罗蒙诺索夫，1777年 法国化学家拉瓦锡，他们根据试验提出 了可燃物质氧化的学说，才真正揭开了 火之谜
●十九世纪由于化学和热力学的发展,人 们开始把燃烧过程作为热力学平衡体系 来研究,得到燃烧过程的一些重要静态 特性参数:燃烧反应热、燃烧温度、燃 烧产物组成等。但形而上学地把某些特 性看成孤立不变的参数,把热力学的特 点看成是燃烧现象的唯一特点
⚫ 十九世纪由于化学和热力学的发展，人 们开始把燃烧过程作为热力学平衡体系 来研究，得到燃烧过程的一些重要静态 特性参数：燃烧反应热、燃烧温度、燃 烧产物组成等。但形而上学地把某些特 性看成孤立不变的参数，把热力学的特 点看成是燃烧现象的唯一特点
二十世纪初美国化学家刘易斯和苏联化 学家谢苗诺夫等人研究了燃烧的反应动 力学机理,认为燃烧的化学反应动力学 是影响燃烧速率的重要因素,并发现燃 烧反应具有链锁反应的特点,这才初步 奠定了燃烧理论的基础。人们逐渐认识 到控制燃烧过程不仅仅是化学反应动力 学因素,而且还有传热、传质和气体流 动等物理因素综合作用的结果
⚫ 二十世纪初美国化学家刘易斯和苏联化 学家谢苗诺夫等人研究了燃烧的反应动 力学机理，认为燃烧的化学反应动力学 是影响燃烧速率的重要因素，并发现燃 烧反应具有链锁反应的特点，这才初步 奠定了燃烧理论的基础。人们逐渐认识 到控制燃烧过程不仅仅是化学反应动力 学因素，而且还有传热、传质和气体流 动等物理因素综合作用的结果
●二十世纪五十年代后期美国力学家冯卡 门和我国科学家钱学森首先倡议用连续 介质力学方法来研究燃烧基本现象,建 立了“化学流体力学”。许多学者根据 这一方法来研究燃烧问题,如层流燃烧 湍流燃烧、火焰稳定等,取得了广泛的 研究成果
⚫ 二十世纪五十年代后期美国力学家冯·卡 门和我国科学家钱学森首先倡议用连续 介质力学方法来研究燃烧基本现象，建 立了“化学流体力学”。许多学者根据 这一方法来研究燃烧问题，如层流燃烧、 湍流燃烧、火焰稳定等，取得了广泛的 研究成果
二十世纪七十年代,以英国科学家斯波尔丁 ( spalding)为首的学派比较系统地把计算流体 力学的方法用于有燃烧现象的边界层流动、回 流流动和旋转流动,建立了“计算燃烧学”。 能很好地定量预测燃烧过程和燃烧设备性能, 使燃烧理论及其应用达到了新的高度。同时燃 烧测试技术的发展改进了试验方法和测试精度 使人们有可能更深入、更全面和更精确地研究 和掌握燃烧机理
⚫ 二十世纪七十年代，以英国科学家斯波尔丁 (spalding)为首的学派比较系统地把计算流体 力学的方法用于有燃烧现象的边界层流动、回 流流动和旋转流动，建立了“计算燃烧学” 。 能很好地定量预测燃烧过程和燃烧设备性能， 使燃烧理论及其应用达到了新的高度。同时燃 烧测试技术的发展改进了试验方法和测试精度， 使人们有可能更深入、更全面和更精确地研究 和掌握燃烧机理
课程特点和学习方法 ●特点:古老又年轻,发展不完善,理论 多,综合性强,难度大,公式多,概念 多,应用性强。 ●方法:注意总结归纳,笔记,注重概念 的理解
课程特点和学习方法 ⚫ 特点：古老又年轻，发展不完善，理论 多，综合性强，难度大，公式多，概念 多，应用性强。 ⚫ 方法：注意总结归纳，笔记，注重概念 的理解