航空发动机燃烧学PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 燃烧的定义与分类 1

1.1.1 燃烧的定义与现象 1

1.1.2 燃烧的分类 1

1.2 燃烧学的重要性 4

1.3 燃烧学的发展历史 5

1.4 燃烧科学的应用及研究方法 7

1.5 本书的内容要点 8

习题 8

参考文献 9

第2章 燃烧化学热力学与化学动力学基础 10

2.1 热力学性质关系式和燃烧学有关概念及定义 10

2.1.1 热力学性质关系式 10

2.1.2 基本概念和定义 12

2.2 热力学第一定律在反应系统中的应用 15

2.2.1 燃烧焓和热值 15

2.2.2 绝热火焰温度 18

2.3 热力学第二定律在反应系统中的应用 20

2.3.1 化学平衡条件 20

2.3.2 平衡常数法 21

2.3.3 复杂反应系统平衡成分和燃烧温度的计算机计算 25

2.4 化学反应速率 25

2.4.1 化学反应速率的表示方法 25

2.4.2 基元反应和复杂反应（总包反应） 26

2.4.3 双分子基元反应和碰撞理论 27

2.4.4 质量作用定律、反应级数和反应分子数 30

2.4.5 基元反应速率常数与平衡常数的关系 31

2.4.6 影响化学反应速率的因素 33

2.5 链式化学反应 37

2.5.1 链式反应的特点 37

2.5.2 链式反应机理 38

2.5.3 分支链式反应的特点与热爆炸的区别 41

习题 42

参考文献 42

第3章 燃烧的物理学基础 44

3.1 燃烧中的输运现象 44

3.1.1 费克（Fick）扩散定律 44

3.1.2 傅里叶（Fourier）导热定律 44

3.1.3 牛顿黏性定律 45

3.1.4 输运系数间的关系 45

3.2 多组分反应流体一维流动的守恒方程 46

3.2.1 混合物质量守恒方程 46

3.2.2 组分的质量守恒方程 46

3.2.3 动量守恒方程 47

3.2.4 能量守恒方程 47

3.2.5 守恒标量的概念 48

3.3 预混可燃混气的一维燃烧波 52

3.3.1 火焰传播的基本概念 52

3.3.2 预混可燃混气的一维燃烧波分析 53

3.3.3 Rayleigh线 54

3.3.4 Rankine-Hugoniot关系式 55

3.3.5 爆震波的特征 56

习题 58

参考文献 58

第4章 着火理论 59

4.1 着火的基本概念 59

4.1.1 着火过程 59

4.1.2 着火方式 59

4.2 谢苗诺夫热自燃理论 60

4.2.1 谢苗诺夫热自燃理论的自燃条件 61

4.2.2 影响热自燃着火的因素 63

4.2.3 着火温度 64

4.2.4 热自燃着火界限 65

4.2.5 熄火 67

4.3 强迫点火 68

4.3.1 点燃与热自燃的区别与联系 68

4.3.2 强迫点火方式 69

4.3.3 炽热物体点火理论 69

4.3.4 电火花点火 70

习题 71

参考文献 72

第5章 气体燃料的燃烧 73

5.1 层流预混火焰的传播 73

5.1.1 层流火焰传播机理 73

5.1.2 层流火焰的传播速度 74

5.1.3 影响层流火焰传播速度的因素 76

5.1.4 层流预混火焰厚度 79

5.2 湍流预混火焰的传播 81

5.2.1 湍流特性参数 81

5.2.2 湍流预混火焰的特点 82

5.2.3 湍流火焰的传播理论 83

5.2.4 湍流火焰传播速度的影响因素 86

5.3 预混火焰的稳定 87

5.3.1 低速气流下的火焰稳定条件 87

5.3.2 本生灯口层流火焰的稳定条件 87

5.3.3 高速气流下的火焰稳定 90

5.4 可燃气体的扩散燃烧 95

5.4.1 层流扩散燃烧火焰 95

5.4.2 湍流扩散燃烧火焰 97

5.4.3 湍流扩散火焰高度的经验公式 98

习题 101

参考文献 101

第6章 液体燃料的雾化、蒸发与燃烧 103

6.1 液体燃料 103

6.1.1 液体燃料的性能参数 103

6.1.2 液体燃料的主要使用性能 104

6.2 雾化过程与机理 106

6.2.1 液滴的破碎过程 106

6.2.2 液柱的破碎雾化 108

6.2.3 液膜的破碎雾化 110

6.3 雾化特性参数 112

6.3.1 雾化细度（液滴的平均直径） 112

6.3.2 液滴的尺寸分布 112

6.3.3 雾化角 114

6.3.4 雾化均匀度 114

6.3.5 流量密度分布 115

6.3.6 雾化射程 115

6.4 燃油喷嘴 116

6.4.1 直射式喷嘴 116

6.4.2 离心式喷嘴 117

6.4.3 空气雾化喷嘴 121

6.4.4 蒸发管喷嘴 123

6.4.5 甩油盘 125

6.5 单个油珠的蒸发与燃烧 126

6.5.1 蒸发或燃烧时的油珠温度 126

6.5.2 油珠蒸发或燃烧时的斯蒂芬（Stefan）流 126

6.5.3 高温环境中相对静止油珠的蒸发速率 127

6.5.4 高温环境中相对静止油珠的能量平衡 128

6.5.5 相对静止油珠的燃烧 129

6.5.6 强迫对流条件下油珠的蒸发或燃烧速率 130

6.5.7 直径平方定律及油珠寿命 131

6.6 油雾燃烧 132

习题 132

参考文献 133

第7章 主燃烧室概述 134

7.1 燃烧室的功用 134

7.2 燃烧室基本设计特征 134

7.3 燃烧室结构 135

7.4 燃烧室类型 137

7.4.1 单管燃烧室 137

7.4.2 环管燃烧室 138

7.4.3 环形燃烧室 139

7.5 油气比、余气系数及当量比 140

习题 142

参考文献 142

第8章 主燃烧室工作过程与性能 143

8.1 燃烧过程的组织 143

8.1.1 火焰筒分区概念 143

8.1.2 空气流动的组织 145

8.1.3 燃油浓度场的组织 152

8.1.4 燃烧过程的组织 152

8.1.5 空气流量的分配 154

8.2 燃烧室主要性能 156

8.2.1 燃烧效率 156

8.2.2 燃烧稳定性 159

8.2.3 总压损失 161

8.2.4 出口温度分布 165

8.2.5 容热强度 166

8.3 污染排放与控制机理 167

8.3.1 燃气轮机排放成分及危害 167

8.3.2 航空污染排放的相关规定 168

8.3.3 排气污染物的生成机理及消除途径 171

习题 174

参考文献 174

第9章 加力燃烧室 176

9.1 加力燃烧室功用 176

9.2 加力燃烧室工作特点与性能要求 177

9.3 加力燃烧室部件组成 178

9.3.1 混合／扩压器 178

9.3.2 火焰稳定器 178

9.3.3 供油装置 182

9.3.4 点火装置 182

9.3.5 防振隔热屏 185

9.4 涡扇加力燃烧室特点 185

9.4.1 涡喷加力与涡扇加力比较 185

9.4.2 硬点火与软点火 186

9.5 加力燃烧室性能 187

9.5.1 加温比和加力比 187

9.5.2 加力燃烧室的总压损失 188

9.5.3 加力燃烧效率 189

9.6 振荡燃烧 189

9.6.1 振荡燃烧的类型和特点 189

9.6.2 加力燃烧室产生振荡燃烧的原因 191

9.6.3 加力燃烧室抑制振荡燃烧的措施 191

习题 191

参考文献 192

第10章 先进主燃烧室技术发展 193

10.1 高温升燃烧室 194

10.1.1 燃烧组织技术 194

10.1.2 结构设计技术 201

10.1.3 火焰筒材料技术 204

10.2 低污染燃烧室 205

10.2.1 富油燃烧 205

10.2.2 贫油燃烧 207

10.2.3 可变几何 210

习题 211

参考文献 211

附录A C-H-O-N系统热力学性质 212

附录B 燃料性质 236

附录C 空气、氮气和氧气的常用性质 240

附录D 双分子扩散系数及其估算方法 242

附录E 一些物质的物性参数 244

附录F 多组分输运特性 252

附录G 多组分反应流体守恒方程推导 263

附录H 某些碳氢燃料总的化学反应和总的化学反应机理 273

附录I 碳氢燃料与空气燃烧产物平衡成分计算机程序说明 275