第一篇 均温系统的热爆炸 1
第一章 均温系统热爆炸稳定理论 1
第一节 化学反应和能量守恒 1
一、化学反应和放热 1
二、热图和热量守恒 3
三、热爆炸理论的一些基本概念 5
第二节 均温系统热爆炸基本判据 6
一、切线求法 6
二、极值求法 9
三、放热反应临界性的消失(转变点) 16
四、热爆炸判据的直线形式 18
第三节 热传递随温度变化对临界性的影响 22
一、热传递随温度变化的形式 22
二、守恒方程 23
三、指数近似和相应的热爆炸判据 24
四、Arrhenius反应速率常数和相应的热爆炸判据 28
第二章 均温系统热爆炸非稳定理论 38
第一节 热爆炸延滞期 38
一、热爆炸非稳定理论和延滞期的一般描述 38
二、边缘超临界系统的热爆炸延滞期 46
三、边缘亚临界行为 49
四、热传递随温度变化对起爆延滞期的影响 52
第二节 反应物消耗的影响 54
一、基本方程 54
二、绝热系统 56
三、非绝热系统 58
四、反应物消耗对边缘超临界系统的影响 67
五、考虑反应物消耗时临界性的新定义 73
第三节 反应物边界温度随时间变化时对热爆炸的影响 84
一、引言 84
二、大活化能近似法 85
三、普适方法 90
第三章 Frank-Kamenetskii放热系统的稳定态热爆炸 97
第一节 导热问题基本概念 97
一、Fonrier定律和导热系数 97
第二篇 非均温系统的热爆炸 97
二、导热方程 102
三、导热方程的近似和边界条件 109
第二节 Frank-Kamenetskii系统的热爆炸(A类形状) 118
一、惰性近似和线性近似时热平衡方程的解 118
二、指数近似时热平衡方程的解 124
三、五次多项式近似时热平衡方程的解 132
四、级数近似时热平衡方程的解 134
五、温度分布和边界上的温度梯度 137
六、Arrhenius定律及相应的爆炸判据 141
七、求临界值和转变值的积分法 146
第三节 非A类形状反应物的爆炸判据 151
二、当量球 152
一、加权平均估计 152
三、稳定方法 154
四、非稳定方法 157
五、级数近似法 161
六、Frank-Kamenetskii参数的应用及直线形式 165
第四节 导热系数随温度变化对热爆炸的影响 174
一、热平衡方程 174
二、导热系数随温度线性变化对临界性的影响 175
三、导热系数随温度成指数比例变化对临界性的影响 183
四、导热系数随温度指数变化的分析解 186
第四章 Thomas放热系统的稳定态热爆炸 192
第一节 ThOmas系统爆炸判据的分析解 192
一、指数近似时热平衡方程的解 192
二、五次多项式近似时热平衡方程的解 197
三、级数近似时热平衡方程的解 200
一、临界条件和转变条件 202
第二节 Thomas系统爆炸判据的数值解 202
二、数值方法 208
三、数值结果 212
四、求临界值和转变值的打靶法 218
第三节 Thomas系统爆炸判据的渐近分析解 226
一、接近Semenov边界条件的系统 227
二、接近Frank-Kamenetskii边界条件的系统 235
三、渐近解和分析解级数展开的比较 243
第五章 放热系统具有空间温度分布时热爆炸非稳定理论 248
第一节 热爆炸延滞期 248
一、热平衡方程和边界条件 249
二、边缘超临界条件 250
三、讨论 254
四、起爆延滞期的近似解 261
五、起爆延滞期的数值解 263
一、基本方程组和边界条件 265
第二节 反应物消耗的影响 265
二、系统的弱扰动方程的解 267
三、在接近临界点的区域反应物消耗对时间历程的影响 270
四、讨论 276
第三节 环境温度随时间线性变化的影响 277
第三篇 其他系统的热爆炸 283
第六章 多相系统的热爆炸 283
第一节 多相系统的物理模型 283
第二节 多相系统的稳定态基本方程 285
第三节 数学处理 289
第一节 开放流动系统的物理模型 291
第四节 讨论 292
第七章 开放流动系统的热爆炸 294
第二节 CSTR中的绝热反应 296
一、稳定态基本方程和物理讨论 296
二、临界条件 301
三、稳定态绝热操作时CSTR的转变条件 307
四、绝热操作的CSTR接近临界点时的行为 308
第三节 CSTR中的非绝热反应 311
一、基本方程 311
二、稳定态非绝热操作时CSTR的临界条件 312
三、CSTR非绝热操作的特例 316
四、边缘超临界情况及点火延滞期 318
五、开放系统和封闭系统的统一处理 319
六、CSTR的其他热性质 322
第八章 同时具有自催化和自热性质的系统的热爆炸 326
第一节 等温自催化反应及基本方程 326
第二节 具有自催化和自热性质的系统 328
第三节 热爆炸的准定态理论 332
第四节 链爆炸和热爆炸的统一理论 339
第一节 引言和基本方程 352
第九章 热点学说的热理论 352
第二节 热点成长的临界条件 356
一、Rideal和Robertson的经典结果 356
二、Zinn的近似分析 357
三、Friedman的近似分析 358
四、Boddington的近似分析 360
五、Thomas的近似分析 363
六、Merzhanov的数值结果 364
七、Friedman的第二种近似分析法 365
八、Thomas的第二种分析法 367
九、章冠人的瞬时加热热点近似临界理论 372
十、热点之间的相互作用 377
附录一 Airy函数 382
附录二 等温函数 411
参考文献 416
补充参考文献 433