燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

目錄
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)簡介 1
1.2 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究簡史 3
1.3 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)主要研究方法 5
參考文獻(xiàn) 7
第2章 化學(xué)熱力學(xué)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)簡介 10
2.1 化學(xué)熱力學(xué)基本概念和定律 10
2.1.1 熱力學(xué)第一定律、焓和熱容 10
2.1.2 熱力學(xué)第二定律、熵和熵增原理 12
2.1.3 吉布斯自由能和化學(xué)平衡常數(shù) 13
2.2 生成焓、燃燒熱和絕熱火焰溫度 14
2.3 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本概念 16
2.3.1 單分子、雙分子和三分子反應(yīng) 16
2.3.2 速率常數(shù)表達(dá)形式 16
2.4 燃燒反應(yīng)機(jī)理層級(jí)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)類 19
2.4.1 燃燒反應(yīng)機(jī)理層級(jí)結(jié)構(gòu) 19
2.4.2 反應(yīng)類和速率規(guī)則 22
參考文獻(xiàn) 23
第3章 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和診斷方法 25
3.1 理想反應(yīng)器和層流火焰 25
3.1.1 間歇反應(yīng)器 26
3.1.2 充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)器 27
3.1.3 活塞流反應(yīng)器 27
3.1.4 層流預(yù)混火焰 28
3.1.5 層流擴(kuò)散火焰 31
3.2 燃燒組分診斷方法 34
3.2.1 光譜診斷方法 34
3.2.2 取樣分析法 37
參考文獻(xiàn) 42
第4章 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論與模擬方法 47
4.1 量子化學(xué)計(jì)算方法 47
4.1.1 基于波函數(shù)的從頭計(jì)算法 49
4.1.2 密度泛函理論 52
4.2 速率常數(shù)計(jì)算方法 55
4.2.1 過渡態(tài)理論 55
4.2.2 碰撞能量轉(zhuǎn)移 57
4.2.3 主方程 57
4.3 燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模擬方法 59
4.3.1 模擬軟件結(jié)構(gòu)和數(shù)值計(jì)算方法 60
4.3.2 熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和輸運(yùn)參數(shù) 61
4.3.3 主要實(shí)驗(yàn)類型的模擬方法 63
4.3.4 模型分析方法 68
4.4 不確定性分析方法 71
4.4.1 不確定性來源 73
4.4.2 不確定性定量分析 74
4.4.3 反向不確定性分析 75
4.5 模型簡化方法 75
4.5.1 直接關(guān)系圖法 77
4.5.2 敏感性分析法 79
4.5.3 計(jì)算奇異攝動(dòng)法 79
4.5.4 其他模型簡化方法 81
參考文獻(xiàn) 82
第5章 C0～C4基礎(chǔ)燃料反應(yīng)機(jī)理 85
5.1 氫氣機(jī)理 85
5.1.1 氫氣機(jī)理中的基元反應(yīng) 85
5.1.2 氫氣的自燃和爆炸理論 91
5.1.3 氫氣的預(yù)混燃燒 95
5.2 一氧化碳和合成氣機(jī)理 99
5.2.1 一氧化碳的燃燒反應(yīng)機(jī)理 99
5.2.2 合成氣的燃燒反應(yīng)機(jī)理 101
5.3 C1燃料機(jī)理 103
5.3.1 甲烷燃燒反應(yīng)機(jī)理 104
5.3.2 甲醇燃燒反應(yīng)機(jī)理 109
5.3.3 甲醛燃燒反應(yīng)機(jī)理 110
5.4 C2燃料機(jī)理 111
5.4.1 乙烷燃燒反應(yīng)機(jī)理 113
5.4.2 乙烯燃燒反應(yīng)機(jī)理 115
5.4.3 乙炔燃燒反應(yīng)機(jī)理 120
5.5 C3、C4燃料機(jī)理 121
5.5.1 丙烷燃燒反應(yīng)機(jī)理 121
5.5.2 丙烯燃燒反應(yīng)機(jī)理 123
5.5.3 丙二烯和丙炔燃燒反應(yīng)機(jī)理 125
5.5.4 丁烷燃燒反應(yīng)機(jī)理 126
5.5.5 丁烯燃燒反應(yīng)機(jī)理 128
5.5.6 丁二烯燃燒反應(yīng)機(jī)理 130
5.6 基礎(chǔ)燃料的燃燒反應(yīng)規(guī)律 131
參考文獻(xiàn) 133
第6章 大分子碳?xì)淙剂戏磻?yīng)機(jī)理 137
6.1 烷烴反應(yīng)機(jī)理 137
6.1.1 烷烴主要高溫反應(yīng)類 138
6.1.2 烷烴主要中低溫反應(yīng)類 141
6.1.3 烷烴燃燒反應(yīng)規(guī)律 144
6.2 環(huán)烷烴反應(yīng)機(jī)理 148
6.2.1 環(huán)烷烴化學(xué)特性 148
6.2.2 環(huán)烷烴分解反應(yīng)機(jī)理 151
6.2.3 環(huán)烷烴自由基反應(yīng)機(jī)理 154
6.2.4 環(huán)烷烴和烷烴燃燒特性比較 157
6.3 芳香烴反應(yīng)機(jī)理 158
6.3.1 苯和苯基反應(yīng)機(jī)理 159
6.3.2 甲苯和芐基反應(yīng)機(jī)理 162
6.3.3 乙基苯和苯乙烯反應(yīng)機(jī)理 167
6.3.4 長支鏈烷基苯反應(yīng)規(guī)律 170
6.3.5 多支鏈烷基苯反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)規(guī)律 173
6.3.6 芳香烴和烷烴燃燒特性比較 176
6.4 運(yùn)輸模型燃料反應(yīng)機(jī)理 178
6.4.1 模型燃料構(gòu)建策略 179
6.4.2 汽油模型燃料 183
6.4.3 柴油模型燃料 184
6.4.4 煤油模型燃料 186
參考文獻(xiàn) 188
第7章 含氧燃料反應(yīng)機(jī)理 195
7.1 含氧燃料簡介 195
7.2 醇類燃料反應(yīng)機(jī)理 196
7.2.1 醇類燃料 196
7.2.2 醇類燃料燃燒反應(yīng)類 197
7.2.3 醇類燃料燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律 199
7.3 酯類燃料反應(yīng)機(jī)理 202
7.3.1 酯類燃料 202
7.3.2 酯類燃料的燃燒反應(yīng)類 204
7.3.3 酯類燃料的燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律 206
7.4 醚類燃料反應(yīng)機(jī)理 207
7.4.1 醚類燃料 207
7.4.2 醚類燃料燃燒反應(yīng)類 207
7.4.3 醚類燃料燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律 209
7.5 呋喃類燃料反應(yīng)機(jī)理 211
7.5.1 呋喃類燃料 211
7.5.2 呋喃類燃料燃燒反應(yīng)類 213
7.5.3 呋喃類燃料燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律 215
7.6 醛酮類燃料反應(yīng)機(jī)理 217
7.6.1 醛酮類燃料 217
7.6.2 醛酮類燃料燃燒反應(yīng)類 218
7.6.3 醛酮類燃料燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律 221
參考文獻(xiàn) 223
第8章 含氮、硫、鹵素化合物的燃燒反應(yīng)機(jī)理 228
8.1 含氮化合物的燃燒反應(yīng)機(jī)理 228
8.1.1 氨氣 229
8.1.2 肼類化合物 231
8.1.3 胺類化合物 233
8.1.4 硝基化合物 236
8.1.5 含氮雜環(huán)化合物 240
8.1.6 含氮化合物燃燒中氮元素轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律 243
8.2 含硫化合物反應(yīng)機(jī)理 244
8.2.1 硫化氫 245
8.2.2 二硫化碳 247
8.2.3 硫醚 249
8.2.4 硫醇 250
8.2.5 含硫雜環(huán)化合物 251
8.3 含鹵素化合物燃燒反應(yīng)機(jī)理 252
8.3.1 含氯化合物與H、O、OH的反應(yīng) 253
8.3.2 氯原子的反應(yīng) 255
8.3.3 氯氧化合物的反應(yīng) 257
參考文獻(xiàn) 259
第9章 燃燒污染物生成機(jī)理 265
9.1 燃燒污染物簡介 265
9.2 氮氧化物生成機(jī)理 266
9.2.1 熱力型NO生成機(jī)理 267
9.2.2 快速型NO生成機(jī)理 268
9.2.3 其他源于N2的NO生成機(jī)理 272
9.2.4 燃料型NO生成機(jī)理 273
9.2.5 NOx的原位控制方法 274
9.3 苯和多環(huán)芳烴的生成機(jī)理 277
9.3.1 苯的生成機(jī)理 278
9.3.2 多環(huán)芳烴的生成機(jī)理 280
9.4 碳煙生成機(jī)理 285
9.4.1 碳煙生成熱力學(xué)分析 286
9.4.2 碳煙的成核或初生 286
9.4.3 碳煙表面生長 288
9.4.4 碳煙顆粒的凝并和團(tuán)聚 288
9.4.5 碳煙的氧化 289
9.5 其他污染物生成機(jī)理 292
參考文獻(xiàn) 293
第10章 新型燃燒技術(shù)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 298
10.1 等離子體輔助燃燒中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 298
10.1.1 等離子體輔助燃燒原理 298
10.1.2 等離子體輔助點(diǎn)火機(jī)理 300
10.2 催化輔助燃燒中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 302
10.2.1 催化輔助燃燒 302
10.2.2 催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 303
10.2.3 微觀催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 310
10.2.4 平均場近似 311
10.2.5 表面反應(yīng)與熱力學(xué)一致性 313
10.3 廢氣再循環(huán)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 315
10.4 其他燃燒技術(shù)中的反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 317
10.4.1 柔和燃燒 317
10.4.2 富氧燃燒 321
10.4.3 化學(xué)鏈燃燒 323
參考文獻(xiàn) 328
組分列表 331