燃燒學（第2版）/普通高等教育“十三五”規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐通模，惠世恩 編

圖書標籤:

• 燃燒學
• 燃燒
• 化學反應動力學
• 熱力學
• 傳熱學
• 能源
• 環境科學
• 高等教育
• 教材
• 十三五規劃教材

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111554295

版次：2

商品編碼：12188014

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育“十三五”規劃教材

開本：16開

齣版時間：2017-04-01

用紙：膠版紙

頁數：331

字數：518000

正文語種：中文

內容簡介

　　《燃燒學（第2版）/普通高等教育“十三五”規劃教材》共三篇，從內容編排上分三篇八章展開。第1篇為學習燃燒學必須掌握的燃燒化學反應動力學和以動量、熱量、質量傳遞為核心的燃燒空氣動力學，這是燃燒學的理論基礎；第二篇為燃燒科學內在的基本原理和規律，著重介紹燃料著火理論，氣、油、煤燃燒的過程和特點；第三篇為啓迪讀者深入思考的幾個熱門科技命題：燃燒過程中NOx的生成和控製、催化燃燒、化學鏈燃燒、富氧燃燒，燃燒數值模擬及燃燒實驗的相似原理和模化方法等。全書各章都附有思考題和習題，有些掃描二維碼可查看參考答案和提示，以幫助讀者理解和掌握書中的核心內容。
　　《燃燒學（第2版）/普通高等教育“十三五”規劃教材》可作為高等學校能源與動力工程專業本科生教材，也可作為燃燒科技領域的研究生和工程技術人員以及廣大燃燒科學愛好者有益的參考書。

作者簡介

　　徐通模，1939年11月生，西安交通大學教授、博士生導師，國傢有突齣貢獻中青年專傢。1961年7月畢業於西安交通大學動力機械製造係鍋爐製造專業。近50年來，一直從事熱能工程領域氣固兩相流及燃燒學科的教學和科研工作。主講燃燒學、流體力學、鍋爐原理、燃燒科學與技術的近代進展等本科及研究生課程。已培養博士21人、碩士35人。主要著作有《燃燒學》《鍋爐燃燒設備》《實驗設計與數據處理》以及《實用鍋爐手冊》等。

內頁插圖

目錄

第2版前言
第1版前言
第一篇 燃燒科學基礎
第一章 緒論
第一節 燃燒概述
第二節 常見的燃燒設備
一 、煤粉爐
二 、鏈條爐
三 、內燃機
四 、燃氣輪機
五 、火箭發動機
第三節 常見的燃料
思考題和習題
參考文獻
第二章 燃燒化學反應動力學基礎
第一節 燃燒化學反應動力學概述
第二節 燃燒化學反應速率
一 、濃度
二 、化學反應速率
三 、基元反應與總包反應
四 、質量作用定律
五 、反應級數
六 、基元反應的化學反應速率
七 、總包反應的化學反應速率
第三節 影響化學反應速率的因素
一 、溫度對化學反應速率的影響——阿纍尼烏斯定律
二 、活化能E對化學反應速率的影響
三 、壓力對化學反應速率的影響
四 、反應物濃度和摩爾分數對化學反應速率的影響
五 、催化作用對化學反應速率的影響
第四節 鏈式化學反應
一 、鏈式反應的特點
二 、不分支鏈式反應
三 、分支鏈式反應
四 、分支鏈式反應的孕育與爆炸特點
第五節 燃燒化學反應中的化學平衡
思考題和習題
參考文獻
第三章 燃燒客氣動力學基礎——混閤與傳質
第一節 湍流的物理本質和數學描寫
一 、湍流脈動
二 、湍流的數學描寫——雷諾方程組
三 、湍流附加應力的假定
第二節 動量、熱量和質量傳遞的比擬
一 、分子運動擴散和湍流運動擴散
二 、熱量交換和質量交換的比擬
第三節 湍流射流中的積分守恒條件
一 、湍流自由射流的特性
二 、伴隨流射流中的積分守恒條件
三 、自由射流的積分守恒條件
四 、"三傳"過程中普遍適用的二元微分方程組
第四節 湍流自由射流中的混閤與傳質
一 、湍流自由射流軸心綫上參數的變化
規律
二 、大溫差不等溫自由射流的湍流混閤與傳質
三 、射流本身因燃燒而不斷升溫情況下的混閤與傳質
四 、氣-固（液）兩相射流中的混閤與傳質
第五節 鏇轉射流中的混閤與傳質
一 、鏇轉射流的特性
二 、鏇流強度及鏇轉射流的流動形式
三 、各種鏇流器鏇流強度的計算
四 、鏇轉射流的一些實驗研究結果介紹
第六節 鈍體射流中的混閤與傳質
一 、鈍體射流的流動結構
二 、鈍體射流的流動特性
第七節 平行與相交射流中的混閤與傳質
一 、混閤與傳質的動力參數條件
二 、平行射流
三 、相交射流
四 、橫嚮射流
思考題和習題
參考文獻

第二篇 燃燒科學技術基本原理
第四章 著火理論
第一節 著火的基本概念
一 、著火過程
二 、著火方式與機理
三 、著火條件的數學描述
第二節 熱自燃理論
一 、熱自燃條件
二 、熱自燃溫度
三 、熱自燃界限
四 、熱自燃孕育期
第三節 鏈鎖自燃理論
一 、鏈鎖自燃與熱自燃
二 、鏈鎖自燃條件
三 、鏈鎖自燃孕育期
第四節 強迫點燃理論
一 、強迫點燃與熱自燃
二 、強迫點燃方法
三 、熾熱物體點燃理論
第五節 火焰傳播
一 、火焰傳播現象
二 、正常火焰傳播
三 、正常火焰傳播速度的理論求解及分析
四 、正常火焰傳播速度的主要影響因素
第六節 燃燒熱工況
一 、零元係統的燃燒熱工況
二 、一元係統的燃燒熱工況
思考題和習題
參考文獻
第五章 氣體燃料燃燒
第一節 擴散火焰與預混火焰
一 、燃燒方式與火焰結構
二 、氣體燃料的預混燃燒
三 、氣體燃料的擴散燃燒
第二節 火焰穩定的原理和方法
一 、火焰穩定的基本條件
二 、火焰穩定機理
三 、高速氣流中火焰的穩定
四 、火焰穩定的主要方法
第三節 湍流燃燒火焰特點
一 、湍流火焰傳播的皺摺錶麵燃燒理論
二 、湍流火焰傳播的容積燃燒理論
三 、湍流擴散燃燒
思考題和習題
參考文獻
第六章 液體燃料燃燒
第一節 液體燃料的特性
一 、油類燃料特性
二 、其他液體燃料
第二節 液體燃料的霧化
一 、霧化過程及機理
二 、噴嘴
三 、液體燃料霧化性能
第三節 液滴的蒸發
一 、液滴蒸發時的斯蒂芬流
二 、相對靜止環境中液滴的蒸發
三 、強迫氣流中液滴的蒸發
四 、液滴群的蒸發
第四節 液滴燃燒
一 、靜止液滴的燃燒
二 、強迫氣流中液滴的燃燒
三 、液滴群的燃燒
四 、閤理配風
思考題和習題
參考文獻
第七章 煤的燃燒
第一節 煤的燃燒過程、特點及其熱解
一 、煤的燃燒過程
二 、水分的蒸發過程及對燃燒的影響
三 、煤的熱解與揮發分的燃燒
四 、煤粒的著火
五 、煤粒燃燒的一些實驗研究結果
六 、影響煤粒著火的因素
七 、焦炭的燃燒特性
第二節 碳燃燒化學反應的過程
一 、碳燃燒化學反應的步驟
二 、碳燃燒過程中的吸附和解吸
三 、碳燃燒過程中的擴散
第三節 碳的動力燃燒與擴散燃燒
第四節 碳的燃燒化學反應
一 、碳的品格結構
二 、碳與氧的反應機理
三 、碳和二氧化碳的反應機理
四 、碳與水蒸氣的反應
五 、錶麵反應的碳球燃燒速率
六 、二次反應對碳燃燒過程的影響
七 、具有空間二次反應的碳球燃燒速率
第五節 多孔性碳球的燃燒
第六節 灰分對焦炭燃燒的影響
一 、碳粒燃燒過程的物理模型
二 、不同燃燒溫度下灰分對燃燒的影響
三 、灰分對焦炭燃燒的其他影響
第七節 煤粉燃燒
一 、煤粉氣流的輸送與分配
二 、煤粉氣流的著火
三 、鏇轉射流中煤粉的著火
四 、直流射流中煤粉的著火
五 、煤粉氣流的燃盡過程
思考題和習題
參考文獻

第三篇 燃燒科學技術新發展
第八章 燃燒科學技術發展中的幾個科學問題
第一節 氮氧化物的生成機理及燃燒控製
一 、概述
二 、煤燃燒過程中NOx的生成機理
三 、煤燃燒過程中NOx的破壞機理
四 、影響煤粉爐內NOx生成的因素
第二節 催化燃燒
一 、催化燃燒控製NOx和CO生成的原理
二 、典型催化燃燒室
三 、催化燃燒催化劑的研究進展
第三節 燃燒過程的相似與模化
一 、相似理論在燃燒過程中的應用
二 、燃燒空氣動力過程的物理模化
第四節 燃燒過程數值模擬
一 、基本原理、算法與程序特點
二 、數值模擬的結果
第五節 富氧燃燒
一 、煤粉在富氧燃燒條件下的著火和燃燒特性
二 、富氧燃燒汙染物釋放和控製
三 、富氧燃燒方式下礦物質轉化及灰熔融特徵
四 、經濟性評價
第六節 化學鏈燃燒
一 、氧載體
二 、化學鏈燃燒反應器
三 、化學鏈燃燒係統與其他係統耦閤
思考題和習題
參考文獻

前言/序言

　　本書為能源與動力工程專業專業基礎課用書。本次修訂保留瞭第1版的基本指導思想和相對成熟的知識基本框架結構，由“燃燒科學基礎”“燃燒科學技術基本原理”“燃燒科學技術新發展”三篇組成。主要修訂內容有：
　　1.更新瞭書中一些技術法規數據，統一瞭常用物理量的錶示符號等，便於讀者閱讀其他參考書時內容對接。
　　2.適當調整瞭部分內容的布置和相互銜接，錶述上力求順暢和易讀。同時刪去瞭部分重復內容。
　　3.增加瞭第一章“緒論”和第八章的第五節“富氧燃燒”和第六節“化學鏈燃燒”兩節。簡明、概括地介紹瞭常見的工程燃燒設備概貌和工作特點；從環境保護角度，介紹瞭當前國內外比較關注的新型燃燒技術的基本工作過程及研究現狀，力圖啓發初學者對燃燒科技的想象力，激發他們拓展知識麵、探索未來的激情。
　　4.本書有些章後的思考題和習題附有參考答案和提示，第八章有部分彩圖等資源，均可通過掃描二維碼查看。
　　以上修訂來自作者多年教學實踐的_些感悟，也是一次新的探索和嘗試。懇請使用本書的高校師生和讀者給予關注和批評指正。
　　本書第一章、第四章的第一至四節和第六節、第八章的作者為西安交通大學教授周屈蘭。第二章的作者為華北電力大學教授閻維平。第三章的作者為西安交通大學教授徐通模。第四章的第五節和第五章的作者為原上海理工大學教授汪軍。第六章的作者為西安交通大學教授譚厚章。第七章的作者為西安交通大學教授惠世恩。全書特請西安交通大學燃燒學專傢許晉源教授審閱。
　　本書全體作者嚮本書參考文獻的作者們及所有關心、支持和幫助本書齣版的朋友們錶示真誠的謝意。

《熱力學與統計物理學：微觀世界的宏觀規律》 內容簡介 《熱力學與統計物理學：微觀世界的宏觀規律》是一本全麵深入探討熱力學基本原理及其與統計物理學之間深刻聯係的學術著作。本書旨在為讀者構建一個理解物質在宏觀層麵行為的堅實基礎，並揭示這些宏觀現象背後微觀粒子相互作用的統計規律。全書共分十二章，從最基礎的熱力學概念齣發，逐步深入到復雜的統計係綜理論，並穿插豐富的實例和應用，力求使讀者在掌握理論的同時，也能領略其強大的解釋力和預測能力。 第一章 熱力學基礎：從溫度到能量 本章首先引入瞭熱力學的核心概念，包括溫度、熱量和功。我們將詳細闡述溫度計的原理，以及攝氏度、華氏度和開爾文溫標之間的轉換。接著，深入探討熱量的傳遞方式——傳導、對流和輻射，並給齣具體的物理模型和計算方法。功的概念在熱力學中至關重要，我們將從宏觀和微觀兩個層麵分析功的來源，特彆是與體積變化相關的“膨脹功”和與係統內部運動相關的“其他功”。最終，本章將匯聚這些基本概念，引齣熱力學第一定律——能量守恒定律，並對其在不同過程中的錶現進行詳細的分析。 第二章 熱力學第一定律：能量的轉化與守恒 本章將熱力學第一定律作為核心，深入研究能量在係統中的轉化和守恒。我們將詳細解析內能的概念，理解它是係統微觀粒子動能和勢能的總和，以及其隨狀態變化的規律。通過分析不同類型的過程，如等溫過程、等容過程、等壓過程和絕熱過程，我們將展示能量在不同途徑下的交換形式。本書將引入焓（enthalpy）的概念，並闡述其在等壓過程中的重要性，特彆是在化學反應和相變等應用中。此外，本章還將討論可逆過程和不可逆過程的區彆，以及能量損耗的概念，為理解熱力學第二定律打下基礎。 第三章 熱力學第二定律：不可逆性與熵增 本章是熱力學理論的升華，我們將聚焦於熱力學第二定律。不同於第一定律描述能量的守恒，第二定律揭示瞭能量轉化的方嚮性和過程的不可逆性。我們將詳細闡述卡諾循環，理解其作為理想熱力機循環的理論極限，並引齣熵（entropy）的概念。熵將被定義為係統無序度的度量，並深刻理解“孤立係統的熵永不減少”的普適原理。我們將分析熵在各種物理和化學過程中的變化，以及熵增與不可逆過程之間的必然聯係。此外，本章還將介紹幾種常見的熵計算方法，並探討熵在信息論等交叉學科中的應用。 第四章 熱力學第三定律與絕對零度 本章將深入探討熱力學第三定律，該定律為我們設定瞭熵的參考零點——絕對零度。我們將解釋為什麼絕對零度是一個無法達到的極限，以及在接近絕對零度時物質會錶現齣的奇特行為。本章將詳細介紹晶體在絕對零度下熵趨於零的理論依據，並討論其在實際測量中的意義。我們還將簡要介紹超導和超流等在極低溫度下齣現的量子現象，雖然不深入探討其量子力學機製，但會強調這些現象與熱力學第三定律的聯係，以及它們在低溫物理學中的重要性。 第五章 理想氣體與真實氣體 本章將重點分析理想氣體和真實氣體的熱力學性質。理想氣體模型是最基礎也是最重要的模型，我們將詳細推導理想氣體的狀態方程（PV=nRT），並基於此方程分析等溫、等容、等壓和絕熱過程中的熱力學量變化。接著，我們將引入真實氣體與理想氣體的差異，並詳細講解範德華方程（van der Waals equation）等更精確的氣體狀態方程，闡述分子間作用力和分子自身體積對氣體行為的影響。本章還將討論臨界現象，如臨界溫度、臨界壓力和臨界體積，以及它們在相變過程中的重要性。 第六章 相變與相圖 相變是物質世界中普遍存在的現象，本章將係統地介紹相變的理論。我們將定義相（phase）的概念，並詳細分析一階相變（如熔化、汽化）和二階相變（如鐵磁性轉變）的區彆。以水的相圖為例，我們將詳細解讀相圖中不同區域代錶的相態，以及相界綫上的共存關係。本章將深入討論相變的熱力學條件，包括吉布斯自由能（Gibbs free energy）在判斷相穩定性中的作用。同時，我們將介紹相變潛熱（latent heat）的概念，並給齣計算潛熱的方法。 第七章 化學熱力學基礎 本章將熱力學的原理應用於化學反應。我們將引入化學勢（chemical potential）的概念，並解釋它如何決定物質在不同相之間的平衡分布。本章將詳細闡述蓋-呂薩剋定律（Gay-Lussac's law）和阿伏伽德羅定律（Avogadro's law）在化學計量學中的應用，以及它們與熱力學原理的聯係。我們將深入討論化學反應的熱效應，如反應熱（heat of reaction），並介紹標準生成焓（standard enthalpy of formation）和標準燃燒焓（standard enthalpy of combustion）等關鍵參數。最後，本章將介紹吉布斯自由能變化（ΔG）在判斷化學反應自發性方麵的決定性作用，並引入平衡常數（equilibrium constant）的概念。 第八章 統計物理學入門：分子世界的概率 本章將視角從宏觀熱力學轉嚮微觀統計物理學，揭示宏觀規律背後的微觀粒子行為。我們將介紹分子運動論的基本假說，並基於這些假說推導理想氣體的壓強和溫度的統計意義。本章將引入概率和統計的概念，解釋宏觀可測量的物理量如何由大量微觀粒子的平均行為決定。我們將介紹玻爾茲曼統計（Boltzmann statistics）的概念，並初步探討微觀狀態和宏觀狀態之間的關係。 第九章 統計係綜：宏觀性質的統計平均 本章將深入介紹統計係綜（statistical ensemble）這一核心概念，它是連接微觀狀態和宏觀性質的關鍵橋梁。我們將詳細闡述微正則係綜（microcanonical ensemble）、正則係綜（canonical ensemble）和巨正則係綜（grand canonical ensemble）的定義及其適用範圍。對於每一個係綜，我們將推導齣其對應的分配函數（partition function），並解釋分配函數如何包含瞭係統的全部統計信息。通過對分配函數的數學分析，我們可以計算齣係統的各種宏觀熱力學量，如內能、熵、壓強和熱容等。 第十章 玻色-愛因斯坦統計與費米-狄拉剋統計 本章將介紹描述量子粒子統計行為的兩種重要統計方法：玻色-愛因斯坦統計（Bose-Einstein statistics）和費米-狄拉剋統計（Fermi-Dirac statistics）。我們將詳細區分玻色子（bosons）和費米子（fermions），並闡述它們在粒子交換下的對稱性要求。我們將推導齣適用於這兩種粒子的分布函數，並分析其在不同溫度下的行為。本章還將簡要介紹玻色-愛因斯坦凝聚（Bose-Einstein condensate）和費米子簡並（fermionic degeneracy）等量子現象，以及它們在凝聚態物理學中的重要意義。 第十一章 磁學與鐵磁性 本章將熱力學的原理和統計方法應用於磁性材料的研究。我們將首先介紹幾種基本的磁性現象，如抗磁性、順磁性和鐵磁性，並從微觀粒子的磁矩角度進行解釋。接著，我們將深入探討鐵磁性材料的宏觀行為，如磁化麯綫、磁滯迴綫和居裏溫度（Curie temperature）。本章將利用統計係綜理論，分析鐵磁材料中的自鏇相互作用，並解釋相變是如何在居裏溫度附近發生的。 第十二章 應用與前沿 本章將本書所學的熱力學與統計物理學知識應用於更廣泛的領域。我們將討論如熱機效率的優化、製冷技術的原理、以及相變在材料科學中的應用。此外，本章還將簡要介紹一些當前研究的前沿方嚮，例如非平衡態統計物理學、復雜係統的熱力學行為、以及統計物理學在生物學、經濟學等領域的交叉應用。通過這些實例，讀者將深刻體會到熱力學與統計物理學作為基礎學科的強大生命力和無限發展潛力。 本書內容嚴謹，邏輯清晰，語言力求通俗易懂，並配有大量的圖錶和例題，旨在幫助讀者建立對物質世界宏觀規律及其微觀根源的深刻理解。無論您是物理學、化學、工程學還是相關交叉學科的學生，本書都將是您學習和研究過程中不可或缺的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實吸引人，深沉的色調搭配上簡潔有力的書名，隱約透露齣一種嚴謹而又充滿探索精神的學術氛圍。拿到手中，紙張的質感也相當不錯，略帶磨砂的手感，翻閱起來不會有廉價感。目錄頁的編排清晰明瞭，章節劃分閤理，可以看齣編著者在內容組織上是花瞭心思的。每一章的標題都精準地概括瞭核心內容，而且很多標題都帶有一些引導性的詞語，仿佛在召喚讀者去深入挖掘其背後的奧秘。對於我這樣初次接觸這個領域的人來說，這種清晰的脈絡感至關重要，讓我對接下來的學習之旅充滿瞭期待，也讓我能夠有針對性地去理解和吸收知識，而不是在一堆繁雜的信息中迷失方嚮。我尤其欣賞的是，在目錄中，一些重要概念的齣現頻率和位置都經過瞭巧妙的設計，這或許暗示瞭這些概念在整本書中的核心地位，能夠幫助我快速建立起對整個學科體係的認知框架。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的圖文結閤處理給予高度評價。每一張插圖都經過精心挑選，尺寸和位置都恰到好處，與文字內容完美呼應。有些圖錶非常直觀地展示瞭復雜的物理過程，比如一些能量的轉化示意圖，或者不同階段的物質狀態變化圖。這些圖形化的語言，比純文字的描述更能幫助我建立起空間感和動態感，讓我能夠更深刻地理解抽象的概念。而且，圖的質量也非常高，綫條清晰，色彩運用得當，不會有模糊不清或者過於花哨的問題。很多時候，我甚至會先看圖，然後結閤文字說明來理解，這種“先聲奪人”的圖示，往往能在我腦海中留下更深刻的印象。我認為，一本優秀的教材，就應該能夠通過多種感官渠道來傳遞知識，這本書在這方麵做得相當齣色。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我發現書中存在一些非常貼心的設計。例如，在每個章節的末尾，都設置瞭“思考題”或者“練習題”，這些題目涵蓋瞭從基本概念的鞏固到更深層次的應用分析，能夠有效地檢驗我對本章內容的掌握程度。更讓我驚喜的是，一些題目還提供瞭參考答案或者解題思路的提示，這對於自學來說簡直是福音。它避免瞭我因為卡在某個難題上而産生挫敗感，能夠引導我獨立思考，找到解決問題的關鍵。此外，一些章節還引用瞭最新的研究文獻，並進行瞭簡要的評述，這讓我在學習基礎知識的同時，也能瞭解到該領域的最新發展動態，這對於培養我的學術視野非常有益，也讓我看到瞭一些未來可能的研究方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的整體邏輯嚴謹，結構層次分明。從基礎概念的引入，到理論的深入剖析，再到實際應用的拓展，整個敘述過程一氣嗬成，非常流暢。作者在論述過程中，始終保持著一種清晰的思路，循序漸進地引導讀者一步步深入。特彆是對於一些關鍵性的推導過程，作者會詳細地給齣每一步的依據和說明，這極大地降低瞭理解的難度。很多時候，我會被某些理論的精妙之處所摺服，而這本書就能夠很好地展現這種精妙。並且，在章節之間，作者也巧妙地設置瞭過渡，使得前後的知識能夠相互關聯，形成一個完整的知識體係，而不是零散的碎片。這種完整的知識體係，對於我構建紮實的學科基礎，以及未來進行更深入的學習和研究，都起到瞭奠基性的作用。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本書，最讓我印象深刻的是其語言風格。編著者在學術的嚴謹性與可讀性之間找到瞭一個絕佳的平衡點。盡管涉及的是相對專業的領域，但文中並沒有過多使用晦澀難懂的術語，即使有一些專業詞匯，也往往會附帶清晰的解釋，或者在後麵的內容中通過實例進行闡釋。這種“潤物細無聲”的教學方式，讓我能夠在一個相對輕鬆的氛圍中逐步理解復雜的概念。更重要的是，文中穿插的一些曆史典故和現實生活中的應用案例，極大地增強瞭學習的趣味性。比如，某一個章節在講解某個理論時，會突然插入一個曆史上著名的實驗，或者當前某個尖端科技領域是如何應用這個理論的，這種聯係感讓我覺得學習不再是枯燥的知識堆砌，而是與現實世界息息相關的探索。這種生動的敘述，讓原本可能顯得遙不可及的科學原理，瞬間變得鮮活起來，激發瞭我進一步探究的欲望。