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主要符号表 1

绪论 4

第一章 燃烧的化学热力学基础 6

1.1基本概念 6

1.1.1体系 6

1.1.2热力学状态 6

1.1.3气体状态参数特性和状态方程 6

1.1.4可逆过程与不可逆过程 7

1.2热力学定律 7

1.2.1热力学第一定律 7

1.2.2恒容过程与恒压过程 8

1.2.3热力学第二定律 9

1.3化学平衡常数 13

1.3.1化学平衡常数与标准反应自由能的关系 13

1.3.2温度和压力对化学平衡常数的影响 17

1.4热化学 18

1.4.1化合物的生成焓和标准生成焓 18

1.4.2反应焓 19

1.4.3根据键能计算反应焓 20

1.4.4任意温度下反应焓的计算——基尔霍夫定律 21

1.4.5燃烧焓 22

1.4.6热化学定律 22

1.4.7绝热火焰温度 24

第二章 燃烧的化学动力学基础 26

2.1化学反应速率 26

2.2反应级数实验测定法 29

2.2.1积分法 29

2.2.2孤立变数法 31

2.2.3半衰期法 32

2.3影响反应速率的因素 32

2.3.1温度的影响 32

2.3.2压力的影响 32

2.3.3混合物组分的影响 33

2.4碰撞理论 34

2.4.1活化能 34

2.4.2指数前因子 35

2.5过渡态（活化体）理论 38

2.5.1过渡态理论的基本要点 38

2.5.2催化剂对反应速率的影响 40

2.6链反应 41

2.6.1不分支链反应 42

2.6.2分支链反应 43

第三章 燃烧的流体力学和传热传质学基础 46

3.1输运现象 46

3.1.1输运基本定律 47

3.1.2输运系数 47

3.2守恒方程 53

3.2.1总质量守恒方程（连续方程） 54

3.2.2组分守恒方程（扩散方程） 55

3.2.3动量守恒方程 56

3.2.4能量守恒方程 57

3.3边界层中的传热和传质 61

3.3.1平板层流边界层 61

3.3.2自然对流 63

3.3.3平板湍流边界层 64

3.4燃烧流体力学的几个特殊问题 67

3.4.1捷尔道维奇转换 67

3.4.2广义雷诺比拟 68

3.4.3斯蒂芬流 69

第四章 化学动力控制的燃烧现象 72

4.1燃烧现象的分类 72

4.2预混可燃气体的着火 74

4.2.1着火概念 74

4.2.2着火条件 75

4.2.3燃烧反应的特点 75

4.2.4着火延迟期（着火感应期） 77

4.3谢苗诺夫对热着火的非稳态分析法 79

4.4谢苗诺夫方程和着火界限 82

4.5弗朗克-卡门涅茨基稳态分析法 83

4.6开口系统中气流的热自燃分析 89

4.7强迫着火 90

4.7.1强迫着火与自发着火的比较 90

4.7.2点火方法 91

4.7.3电火花点火分析 91

4.7.4点火的可燃界限 96

4.8朗威尔反应器理论 98

第五章 液体燃料的燃烧 102

5.1液滴的蒸发 102

5.1.1液滴的低温蒸发 102

5.1.2液滴的高温蒸发 102

5.2静止条件下液滴的稳态燃烧 108

5.2.1燃烧速率方程 109

5.2.2液滴燃烧分析 112

5.3非稳态条件和有限反应速率对液滴燃烧的影响 113

5.3.1非稳态过程的影响 113

5.3.2有限反应速率的影响 114

5.4对流条件下液滴的蒸发和燃烧 114

5.4.1自然对流的影响 114

5.4.2强迫对流中液滴的蒸发和燃烧——球对称“折算薄膜”概念 115

5.5液体燃料的雾化 116

5.5.1概述 116

5.5.2 液雾炬特性 116

5.6多相流的颗粒动力学 119

5.6.1在多相流场中作用于液滴上的外力 119

5.6.2颗粒动力学 120

5.6.3向颗粒的传热 121

5.7液雾燃烧 122

5.7.1概述 122

5.7.2液雾统计守恒方程 123

第六章 气体燃料的射流燃烧 128

6.1平面自由射流 128

6.1.1平面自由射流的数学分析 129

6.1.2层流平面自由射流的解 132

6.1.3湍流平面自由射流的解 134

6.2圆柱形自由射流 134

6.2.1圆柱自由射流的数学分析 135

6.2.2层流圆柱自由射流的解 136

6.2.3湍流圆柱自由射流的解 137

6.2.4卷吸量（引射量） 138

6.3平行射流 138

6.4相交射流 141

6.4.1相交射流汇合流的混合变形 141

6.4.2相交射流汇合流的运动方向及速度衰减 144

6.5流入静止环境中燃料自由射流的燃烧 145

6.5.1基本方程及其解 146

6.5.2火焰结构 147

6.6哈瓦变换 152

6.7受限射流燃烧 153

6.7.1纵向受限射流燃烧 153

6.7.2无回流型纵向受限射流火焰 155

第七章 煤燃烧的理论基础 158

7.1概述 158

7.2煤的热解与努塞尔收缩热解模型 158

7.3热解的动力学描述 160

7.4碳粒非均相反应的物理描述 162

7.5纯扩散控制的碳粒表面非均相燃烧模型 163

7.6扩散与动力因素同时控制的碳粒表面的燃烧 166

7.7具有容积反应的碳粒燃烧模型 170

7.8碳粒燃烧中的内孔效应和覆盖层的影响 172

7.8.1内孔效应 172

7.8.2覆盖层（灰层）的影响 174

7.9沸腾床燃烧概述 175

7.9.1沸腾床燃烧原理 175

7.9.2沸腾床单颗粒燃烧物理模型 176

7.9.3沸腾床燃烧的优缺点 176

第八章 预混气体火焰 178

8.1火焰传播的两种基本形式——火焰正常传播与爆震 178

8.2正常燃烧火焰的基本性质 180

8.3本生灯火焰的稳定 182

8.3.1本生灯火焰稳定界限 184

8.3.2火焰吹熄的临界条件和吹熄界限 186

8.4高速气流中的火焰稳定 187

8.4.1高速气流中火焰稳定的意义 187

8.4.2用钝体稳定器稳定火焰 188

8.4.3火焰稳定的理论研究 190

8.5层流火焰的传播 193

8.5.1基本概念 193

8.5.2火焰传播机理 194

8.6层流火焰传播的基本方程 195

8.7马兰特-利·恰特利尔的简化分析法 196

8.8捷尔道维奇和弗朗克-卡门涅茨基的分区近似解法 197

8.9董道义精确解法 199

8.10影响层流火焰传播速度的各种因素 201

8.10.1不同燃料与空气混合燃烧时的火焰传播速度 201

8.10.2燃料结构对火焰传播速度的影响 202

8.10.3压力对火焰传播速度的影响 202

8.10.4混气初温对火焰传播速度的影响 204

8.10.5火焰温度对火焰传播速度的影响 205

8.10.6惰性添加物对火焰传播速度的影响 206

第九章 湍流燃烧初步 207

9.1湍流燃烧的一般特点 207

9.1.1湍流的物理本质 207

9.1.2湍流燃烧的特点 207

9.2湍流的数学描述 209

9.2.1雷诺方程 209

9.2.2平均速度场模型 212

9.2.3平均湍动能模型（单方程模型） 213

9.2.4双方程模型 214

9.3湍流燃烧的物理模型 215

9.3.1邓克勒-谢尔金皱折火焰面模型 215

9.3.2萨默菲尔德容积燃烧模型 218

9.4实用湍流燃烧的某些实验结果 219

9.4.1本生灯湍流火焰的传播速度 219

9.4.2钝体后的湍流燃烧 220

第十章 固体推进剂的燃烧 221

10.1固体推进剂及其燃烧特性概述 221

10.1.1固体推进剂 221

10.1.2固体推进剂燃烧的宏观规律 222

10.2双基推进剂的稳态燃烧机理 224

10.2.1多阶段燃烧模型的物理描述 225

10.2.2双基推进剂的理论燃速公式 231

10.3复合推进剂的稳态燃烧机理 236

10.4固体推进剂的侵蚀燃烧 240

10.4.1侵蚀燃烧概述 240

10.4.2侵蚀燃烧的物理机理和理论模型 241

10.4.3侵蚀燃速的工程计算 251

10.5固体推进剂的燃烧不稳定性 253

10.5.1燃烧不稳定现象 253

10.5.2推进剂燃烧表面对声波的响应 254

10.5.3推进剂燃烧响应的线性理论 257

10.5.4固体推进剂燃烧的非声不稳定性 264