反应流 理论与应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 目标与方法 1

1.2 范围 2

1.3 应用实例 4

第2章 流体动力学 8

2.1 什么是流体 8

2.2 守恒方程 11

2.3 系统和控制体 13

2.4 应力和应变率 21

2.5 流体应变率 21

2.6 涡量 27

2.7 缩胀作用 28

2.8 应力张量 29

2.9 斯托克斯理论基础 35

2.10 主坐标系变换 37

2.11 斯托克斯假设 41

2.12 小结 42

习题 42

第3章 守恒方程 48

3.1 质量连续性 49

3.2 对状态方程的简单讨论 52

3.3 有关黏度的简单讨论 54

3.4 纳维-斯托克斯方程 56

3.5 对组分扩散的简单讨论 62

3.6 组分守恒 66

3.7 对导热系数的简单讨论 70

3.8 能量守恒 73

3.9 机械能 80

3.10 热能 80

3.11 理想气体和不可压缩流体 85

3.12 守恒方程总结 85

3.13 压力过滤 87

3.14 数学特性 94

3.15 总结 98

习题 99

第4章 平行流 108

4.1 物理问题的无量纲化 109

4.2 库埃特流和泊肃叶流 110

4.3 圆形管道中的哈根-泊肃叶流 120

4.4 非圆截面管道 122

4.5 水力进口段长度 125

4.6 管道中的瞬态流动 125

4.7 理查森环形过冲 126

4.8 斯托克斯问题 128

4.9 无限介质中的旋转棒 134

4.10 格雷茨问题 135

习题 138

第5章 相似与局部相似 150

5.1 Jeffery-Hamel流 150

5.2 平面楔形流道 151

5.3 径向流反应器 158

5.4 倾斜圆盘间的球面流 158

5.5 平行圆盘间的径向流 161

5.6 在有壁面射流的平行平板间的流动 165

5.7 曲线坐标系 173

习题 176

第6章 滞止流 179

6.1 轴对称滞止流的相似性 179

6.2 一般的稳态轴对称滞止流 181

6.3 半无限大域 184

6.4 有限间隙滞止流 192

6.5 数值解 199

6.6 旋流 201

6.7 有限间隙中的旋转流动 205

6.8 轴对称滞止流的统一看法 209

6.9 平面滞止流 212

6.10 对冲流 213

6.11 管流 214

习题 218

第7章 管道流动 223

7.1 边界层尺度参数 224

7.2 边界层方程的基本假定 228

7.3 边界条件 229

7.4 Von Mises变换 230

7.5 直线法简介 232

7.6 管道边界层的DAEs形式 233

7.7 一般Von Mises边界层 235

7.8 流体动力学入口长度 237

7.9 局限性 238

7.10 求解软件 238

习题 238

第8章 统计热力学 242

8.1 气体分子动理论 242

8.2 分子能级 244

8.3 玻尔兹曼分布 247

8.4 配分函数 252

8.5 统计热力学 255

8.6 计算实例 261

习题 264

第9章 质量作用动力学 268

9.1 吉布斯自由能 268

9.2 平衡常数 272

9.3 质量作用定律 275

9.4 单分子反应与压力的关系 280

9.5 双分子化学活化反应 284

习题 287

第10章 反应速率理论 290

10.1 分子碰撞 290

10.2 碰撞理论反应速率表达式 297

10.3 过渡态理论 300

10.4 单分子反应 302

10.5 双分子化学活化反应 312

习题 316

第11章 非均相化学反应 320

11.1 分类法 321

11.2 表面组分命名法 323

11.3 相内浓度 324

11.4 表面反应速率表达式 325

11.5 热力学分析与讨论 331

11.6 通用表面动力学表达式 335

11.7 速率表达式的表面覆盖率修正 337

11.8 黏附系数 337

11.9 表面处通量条件 339

11.10 表面组分控制方程 340

11.11 开发表面反应机制 340

11.12 反应机制示例 342

习题 343

第12章 分子输运 349

12.1 输运系数简介 350

12.2 分子间相互作用 352

12.3 输运特性的气体动力学理论 358

12.4 输运特性严格理论 363

12.5 输运系数的求解 368

12.6 动量和能量通量 374

12.7 组分通量 374

12.8 扩散输运的例子 379

习题 382

第13章 反应机制 386

13.1 化学模型 386

13.2 复杂反应的特征 392

13.3 机制开发 404

习题 412

第14章 高温反应 417

14.1 氢的氧化 418

14.2 一氧化碳的氧化 418

14.3 碳氢化合物的氧化 419

14.4 氮化学 433

14.5 硫化学 436

14.6 氯化学 439

习题 440

第15章 刚性方程的数值求解 443

15.1 化学动力学中的微分方程 443

15.2 刚性模型问题 444

15.3 求解方法 445

15.4 微分代数方程 451

15.5 非线性代数方程的求解 451

15.6 瞬态敏感性分析 458

15.7 瞬态点火案例 459

习题 460

第16章 零维与一维系统 465

16.1 间歇式反应器（均相反应动力学） 466

16.2 柱塞流反应器 468

16.3 变横截面积以及壁面反应下的柱塞流分析 471

16.4 全混流反应器 474

16.5 瞬态混流反应器 476

16.6 平面预混火焰 479

16.7 预混火焰结构 486

16.8 甲烷-空气预混火焰 489

习题 489

第17章 二维系统 497

17.1 滞止流化学气相沉积 497

17.2 边界层旁路 500

17.3 滞止火焰 502

17.4 对冲扩散火焰 504

17.5 预混对冲流火焰 506

17.6 弧长连续法 509

17.7 瞬态滞止流动 511

17.8 化学反应通道流动 517

习题 522

附录A 向量与张量运算 529

附录B 纳维-斯托克斯方程 546

附录C 边界层问题 555

附录D 在Excel中解微分方程 559

附录E Chemkin方法 578

参考文献 582

索引 610