燃烧现象——火焰形成、传播和熄灭机制
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作者席文雄等
出版社科学出版社
ISBN9787030685223
出版时间2024-03
装帧精装
开本16开
定价198元
货号29353520
上书时间2024-12-19
商品详情
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导语摘要
本书综合运用视觉展示、数学阐释和理论分析方法，全面讨论了燃烧不同阶段包括火焰形成、传播和熄灭的基本过程及其作用机制。通过使用大量的实验照片和精美的插图，对燃烧中的重要物理问题如燃烧化学、可燃性极限、火花点火、对冲双火焰结构、涡核中的火焰、边缘火焰、不稳定性和郁金香火焰等，进行了详细阐述和有效展示;对燃烧的几个基本问题，如窄通道中的火焰熄灭、湍流对预混火焰的全局淬熄、对冲预混火焰的熄火极限、旋转容器中火焰与流体的相互作用、湍流火焰，进行了深入讨论，并提供了相关研究的最新进展;对实际燃烧中的一些令人感兴趣的现象，如火花和压燃式发动机中的扩散火焰和燃烧、爆燃到爆轰的转变以及爆轰波的结构等，进行了专题探讨。
目录
前言
撰稿人
第1章引言：燃烧面临的挑战1
第2章燃烧诊断：解析燃烧化学的测量技术4
2.1引言4
2.2燃烧中间组分研究技术5
2.2.1光谱技术6
2.2.2质谱技术7
2.3示例结果8
2.4总结和结论15
参考文献16
第3章可燃性极限：可燃混合气的着火和熄火极限19
3.1可燃性极限：火焰熄火研究历史与机理19
3.1.1引言19
3.1.2极限火焰向上传播20
3.1.3流动结构21
3.1.4热结构23
3.1.5火焰拉伸24
3.1.6向上传播火焰的熄灭机理25
3.1.7向下传播火焰的熄灭机理27
参考文献30
3.2电火花点火及其火焰形成机理31
3.2.1引言32
3.2.2数值模型描述32
3.2.3计算结果35
3.2.4结论42
参考文献42
第4章边界条件对火焰传播的影响44
4.1对冲预混火焰的传播44
4.1.1引言44
4.1.2层流火焰速度的确定48
4.1.3预热下层流火焰速度50
4.1.4总活化能的确定53
4.1.5结论55
参考文献56
4.2涡旋中的火焰传播：沿涡核的传播速度57
4.2.1引言57
4.2.2火焰外观62
4.2.3火焰速度66
4.2.4Lewis数效应70
参考文献71
4.3边缘火焰73
4.3.1引言73
4.3.2非预混边缘火焰76
4.3.3预混边缘火焰85
4.3.4结论85
参考文献86
第5章火焰传播过程中的不稳定现象90
5.1火焰传播的不稳定性90
5.1.1引言90
5.1.2火焰锋的稳定性和不稳定性90
5.1.3热声不稳定性99
参考文献107
5.2微扰火焰动力学与热声不稳定性110
5.2.1引言110
5.2.2火焰声辐射和燃烧声学111
5.2.3实验装置113
5.2.4微扰火焰动力学116
5.2.5时间跟踪分析122
5.2.6当量比扰动下的相互作用125
5.2.7结论126
参考文献126
5.3郁金香火焰：密闭管中的爆燃形态129
5.3.1引言129
5.3.2郁金香火焰的历史描述130
5.3.3相对较短的密闭管中的郁金香火焰133
5.3.4郁金香火焰不稳定的触发135
5.3.5结论138
参考文献138
第6章不同的火焰淬熄方法141
6.1火焰在窄通道中的传播及其淬熄机理141
6.1.1引言141
6.1.2火焰形状和传播速度143
6.1.3当量比对淬熄距离的影响144
6.1.4火焰锋后热燃气区域的长度145
6.1.5死区146
6.1.6火焰曲率半径147
6.1.7近淬熄极限的燃烧速度148
6.1.8Peclet数149
6.1.9数值模拟149
6.1.10火焰在淬熄极限下的行为和特性151
6.1.11结论153
参考文献153
6.2湍流火焰淬熄：火焰淬熄准则155
6.2.1引言156
6.2.2实验过程158
6.2.3结果和讨论159
6.2.4结论165
参考文献165
6.3对冲预混火焰的熄灭167
6.3.1动机和目标167
6.3.2非均匀扩散效应169
6.3.3边界条件的影响171
6.3.4脉动不稳定性引起的熄火173
6.3.5可燃性的基本极限176
6.3.6结论178
参考文献179
6.4旋转圆柱形容器中的火焰传播：火焰淬熄机理181
6.4.1引言181
6.4.2旋转瞬态过程中容器内的流动结构185
6.4.3壁面与容器内气体间的传热188
6.4.4火焰对容器内流动的影响188
6.4.5火焰-流动相互作用189
6.4.6进一步研究的问题191
6.4.7结论193
参考文献193
第7章湍流火焰195
7.1湍流预混火焰：过去几十年的实验研究195
7.1.1引言195
7.1.2三个基本问题196
7.1.3湍流火焰传播200
7.1.4稳定的斜湍流火焰205
参考文献215
7.2非预混湍流燃烧218
7.2.1引言218
7.2.2射流火焰的基本特征218
7.2.3混合分数、耗散与有限速率化学反应221
7.2.4湍流结构和长度尺度224
7.2.5总结229
参考文献230
7.3湍流燃烧的精细分辨率模拟231
7.3.1本节范围231
7.3.2DNS232
7.3.3非定常RANS方法235
7.3.4大涡模拟237
7.3.5展望239
参考文献239
第8章燃烧和火焰形成的其他有趣例子242
8.1蜡烛和射流扩散火焰：重力和微重力条件下的燃烧机理242
8.1.1引言242
8.1.2历史概述242
8.1.3蜡烛燃烧过程244
8.1.4射流扩散火焰结构246
8.1.5杯形燃烧器火焰结构250
8.1.6结论251
参考文献251
8.2火花点火发动机中的燃烧254
8.2.1引言254
8.2.2均质充量火花点火发动机255
8.2.3分层充量火花点火发动机258
8.2.4火花辅助压缩点火发动机262
8.2.5结论263
参考文献264
8.3压燃式发动机中的燃烧265
8.3.1引言265
8.3.2传统压燃式发动机267
8.3.3高速压燃式发动机274
8.3.4预混CI发动机：超低排放概念276
8.3.5结论278
参考文献279
8.4爆燃转爆轰281
8.4.1引言281
8.4.2光滑管中的DDT282
8.4.3阻塞通道中的DDT287
8.4.4DDT判据294
参考文献295
8.5爆轰297
8.5.1引言297
8.5.2胞格结构298
8.5.3爆轰波结构299
8.5.4横波的作用303
8.5.5胞格结构与起爆303
8.5.6传爆304
8.5.7热释放过程306
8.5.8旋转爆轰307
参考文献308
索引311
内容摘要
本书综合运用视觉展示、数学阐释和理论分析方法，全面讨论了燃烧不同阶段包括火焰形成、传播和熄灭的基本过程及其作用机制。通过使用大量的实验照片和精美的插图，对燃烧中的重要物理问题如燃烧化学、可燃性极限、火花点火、对冲双火焰结构、涡核中的火焰、边缘火焰、不稳定性和郁金香火焰等，进行了详细阐述和有效展示;对燃烧的几个基本问题，如窄通道中的火焰熄灭、湍流对预混火焰的全局淬熄、对冲预混火焰的熄火极限、旋转容器中火焰与流体的相互作用、湍流火焰，进行了深入讨论，并提供了相关研究的最新进展;对实际燃烧中的一些令人感兴趣的现象，如火花和压燃式发动机中的扩散火焰和燃烧、爆燃到爆轰的转变以及爆轰波的结构等，进行了专题探讨。
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