燃烧现象——火焰形成、传播和熄灭机制

图书标准信息

• 作者 [波兰]乔伊·贾罗辛斯基；[法]伯纳德·维西尔
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2021-11
• 版次 1
• ISBN 9787030685223
• 定价 198.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 316页
• 字数 416.000千字

【内容简介】

《燃烧现象：火焰形成、传播和熄灭机制》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。

【作者简介】

乔伊贾罗辛斯基（jozefjarosinski）曾在波兰航空研究所担任部门主管，负责波兰生产的喷气发动机燃烧室和活塞发动机燃烧系统的开发。他于1969年和1988年分别获得华沙理工大学的机械工程专业哲学博士和力学学科自然科学博士。年，他加入波兰罗兹大学机械工程系，现任教授。他的研究活动与燃烧的基本有关。他获得了富布赖特奖学金，并在伊利诺伊大学香槟分校的罗杰斯特雷洛实验室度过了一个学年（1977—1978）。1986年至1987年，他曾在加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学燃烧实验室工作了一年半。他是靠前燃烧学会的成员和波兰燃烧学会董事会成员。目前，他正在航空研究所和罗兹大学继续他的研究活动。

【目录】

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 

4.2.4 Lewis 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 

6.1.8 Peclet 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 

7.3.2 DNS 232 

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 DDT 282 

8.4.3 阻塞通道中的 DDT 287 

8.4.4 DDT 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