燃烧学
燃烧学
第一讲重点：燃烧条件、及燃烧空气量的计算。
绪论燃烧学是研究燃烧的发生、发展和熄灭过程的学科。
一．燃烧学的研究内容燃烧的本质；着火机理、熄火机理；气、液、固体可燃物燃烧特性；燃烧技术（工程燃烧学）；防灭火技术（消防燃烧学）。
二．燃烧学学习的目的和意义2.1 火的作用火被人类掌握和使用以后，为人类的进步和社会的发展作出了巨大贡献。
2.2火的危害火一旦失去控制，造成对国民经济的损失，同时，火灾还对环境和生态系统造成不同程度的破坏。
火灾还对社会带来不安定因素。
火灾指的是在时间和空间上失去控制的一种灾害性燃烧现象，包括森林、建筑、油类等火灾以及可燃气和粉尘爆炸。
火灾发生的必要条件：可燃物、空气和火源同时存在。
按火灾损失严重程度可分为特大火灾、重大火灾和一般火灾三类。
下面是几个典型火灾案例。
1998年1月3日，吉林省通化市东珠宾馆发生火灾。
1999年10月30日，韩国仁川市一幢4层楼的地下卡拉OK厅发生火灾，有57人被烧死，71人被烧伤。
2000年12月25日，洛阳东都商厦火灾。
2002年6月16日，位于海淀区学院路20号的“蓝极速”网吧发生火灾。
火灾烟气的组成：（1）气相燃烧产物；（2）未完全燃烧的液固相分解物和冷凝物微小颗粒；（3）未燃的可燃蒸汽和卷吸混入的大量空气。
火灾烟气中含有众多的有毒有害成分、腐蚀性成分和颗粒物等，加之火灾环境高温、缺氧，导致火灾中很多人因烟气窒息和中毒而死亡。
2.3目的和意义学习研究各种可燃物的着火条件――――防火学习研究物质爆炸规律―――预防爆炸学习研究燃烧、蔓延规律、熄灭―――灭火，减少损失学习研究燃烧烟气特性――――防排烟，减少人员伤亡三、火灾防治措施火灾防治措施有：建立消防队伍和机构、研制各种防灭火设备、制定相关防灭火法规、研究火灾机理和规律及调动社会各界力量投入防灭火。
四、燃烧学的研究对象和方法4．1燃烧学的研究对象燃烧学的主要研究方面：1、燃烧理论的研究。
2、燃烧技术的研究。
燃烧学讲义第一章
第1章燃烧化学基础燃烧的本质和条件1.1.1 燃烧的本质所谓燃烧，就是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟的现象。
燃烧区的温度很高，使其中白炽的固体粒子和某些不稳定（或受激发）的中间物质分子内电子发生能级跃迁，从而发出各种波长的光；发光的气相燃烧区就是火焰，它的存在是燃烧过程中最明显的标志；由于燃烧不完全等原因，会使产物中混有一些微小颗粒，这样就形成了烟。
从本质上说，燃烧是一种氧化还原反应，但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。
如果燃烧反应速度极快，则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使反应能量直接转变为机械功，在压力释放的同时产生强光、热和声响，这就是所谓的爆炸。
它与燃烧没有本质差别，而是燃烧的常见表现形式。
现在，人们发现很多燃烧反应不是直接进行的，而是通过游离基团和原子这些中间产物在瞬间进行的循环链式反应。
这里，游离基的链锁反应是燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中的物理现象。
1.1.2 燃烧的条件及其在消防中的应用1.1.2.1 燃烧的条件燃烧现象十分普遍，但其发生必须具备一定的条件。
作为一种特殊的氧化还原反应，燃烧反应必须有氧化剂和还原剂参加，此外还要有引发燃烧的能源。
1．可燃物（还原剂）不论是气体、液体还是固体，也不论是金属还是非金属、无机物还是有机物，凡是能与空气中的氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质，均称为可燃物，如氢气、乙炔、酒精、汽油、木材、纸张等。
2．助燃物（氧化剂）凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，都叫做助燃物，如空气、氧气、氯气、氯酸钾、过氧化钠等。
空气是最常见的助燃物，以后如无特别说明，可燃物的燃烧都是指在空气中进行的。
3．点火源凡是能引起物质燃烧的点燃能源，统称为点火源，如明火、高温表面、摩擦与冲击、自然发热、化学反应热、电火花、光热射线等。
上述三个条件通常被称为燃烧三要素。
但是即使具备了三要素并且相互结合、相互作用，燃烧也不一定发生。
燃烧学课件.精装版
≥0.8
30
二、着火 （一）着火概念 可燃物在与空气共存的条件下，当达到某一温度 时，与着火源接触即能引起燃烧，并在着火源离 开后仍能持续燃烧，这种持续燃烧的现象叫着火。 着火就是燃烧的开始，并且以出现火焰为特征。 着火是日常生活中最常见的燃烧现象。如用火柴 去点柴草、汽油、液化石油气等，就会引起它们 着火。 （二）燃点 燃点是指可燃物开始持续燃烧所需的最低温度， 又称着火点。可燃物的温度 没有达到燃点时是不会着火的，特质的燃点越低， 越易是火。某些常见可燃物的燃点如表3-3所示。
燃烧
公安部消防局最新统计数字： 2008年共发生火灾13.3万起 死亡1385人，受伤684人 直接财产损失15亿元
（一）、火灾的危害 “火,善用之则为福,不善用之则为祸”
火灾概念:是在时间和空间上失去控制 的燃烧所造成的灾害。
新疆克拉玛依市1994年12月8日大火
、
1994年12月8日，新疆克拉玛依市教育局官 僚为欢迎上级派来走走样子的“义务教育 与扫盲评估验收团”的25位官员，组织全 市最漂亮的能歌善舞的中小学生796人在友 谊馆剧场举办“专场文艺演出”。
第四章 燃烧学
预防为主 防消结合
主讲人：
一、燃烧的概念
燃烧——可燃物与氧化剂作用发生的放热反 应，通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。 燃烧具有三个特征，即化学反应、放热和发 光。通电的电炉和灯泡虽有发光和放热现象， 但没有进行化学反应，只是进行了能量的转 化，故不是燃烧；生石灰遇水发生了化学反 应，并且放出大量的热，但它没有发光现象， 它也不是燃烧。这些现象虽不是燃烧，但在 一定条件下，可作为着火源引起燃烧或引发 火灾。
(三)闪点在消防上的应用
1．闪点是判断液体火灾危险性大小的主要依据
消防燃烧学
04
空气需要量是 燃烧控制的重 要参数，关系 到燃烧效率和 污染物排放。
燃烧产物生成量
燃烧产物：二氧化 碳、水蒸气、氮氧 化物等
01
生成量与燃烧条件 有关：如温度、压 力、氧气浓度等
02
04
燃烧产物的利用： 如二氧化碳用于合 成燃料、氮氧化物 用于制造化肥等
03
燃烧产物对环境的 影响：如温室效应、 酸雨等
两者关系
01
空气需要量： 燃料燃烧所需
的氧气量
02
燃烧产物生成 量：燃料燃烧 后产生的气体、
烟尘等物质
03
关系：空气需 要量与燃烧产 物生成量成正 比，即空气需 要量越大，燃 烧产物生成量
越多
04
影响：空气需 要量不足会导 致燃烧不充分， 产生有毒气体 和烟尘，影响 环境质量和人
04
确认周围环境安全，确 保自身安全
灭火措施
冷却灭火：降低 温度，使可燃物
无法继续燃烧
窒息灭火：隔绝 氧气，使可燃物
无法继续燃烧
隔离灭火：将可 燃物与火源隔离，
阻止火势蔓延
化学抑制灭火： 使用灭火剂，使
燃烧反应中断
逃生技巧
保持冷静：遇到 火灾时，保持冷 静，不要惊慌失 措。
寻找逃生路线： 观察周围环境， 寻找最近的逃生 路线，如安全出 口、楼梯等。
利用消防设施： 使用灭火器、消 防栓等消防设施 进行灭火，为自 己争取逃生时间。
保护呼吸系统： 用湿毛巾或衣物 捂住口鼻，防止 吸入有毒气体。
匍匐前进：在浓 烟环境中，尽量 匍匐前进，避免 吸入过多有毒气 体。
寻求帮助：如果 无法自行逃生， 可以拨打119报警 电话，寻求消防 员的帮助。
燃烧学
第一讲重点：燃烧条件、及燃烧空气量的计算。
绪论燃烧学是研究燃烧的发生、发展和熄灭过程的学科。
一．燃烧学的研究内容燃烧的本质；着火机理、熄火机理；气、液、固体可燃物燃烧特性；燃烧技术（工程燃烧学）；防灭火技术（消防燃烧学）。
二．燃烧学学习的目的和意义2.1 火的作用火被人类掌握和使用以后，为人类的进步和社会的发展作出了巨大贡献。
2.2火的危害火一旦失去控制，造成对国民经济的损失，同时，火灾还对环境和生态系统造成不同程度的破坏。
火灾还对社会带来不安定因素。
火灾指的是在时间和空间上失去控制的一种灾害性燃烧现象，包括森林、建筑、油类等火灾以及可燃气和粉尘爆炸。
火灾发生的必要条件：可燃物、空气和火源同时存在。
按火灾损失严重程度可分为特大火灾、重大火灾和一般火灾三类。
下面是几个典型火灾案例。
1998年1月3日，吉林省通化市东珠宾馆发生火灾。
1999年10月30日，韩国仁川市一幢4层楼的地下卡拉OK厅发生火灾，有57人被烧死，71人被烧伤。
2000年12月25日，洛阳东都商厦火灾。
2002年6月16日，位于海淀区学院路20号的“蓝极速”网吧发生火灾。
火灾烟气的组成：（1）气相燃烧产物；（2）未完全燃烧的液固相分解物和冷凝物微小颗粒；（3）未燃的可燃蒸汽和卷吸混入的大量空气。
火灾烟气中含有众多的有毒有害成分、腐蚀性成分和颗粒物等，加之火灾环境高温、缺氧，导致火灾中很多人因烟气窒息和中毒而死亡。
2.3目的和意义学习研究各种可燃物的着火条件――――防火学习研究物质爆炸规律―――预防爆炸学习研究燃烧、蔓延规律、熄灭―――灭火，减少损失学习研究燃烧烟气特性――――防排烟，减少人员伤亡三、火灾防治措施火灾防治措施有：建立消防队伍和机构、研制各种防灭火设备、制定相关防灭火法规、研究火灾机理和规律及调动社会各界力量投入防灭火。
四、燃烧学的研究对象和方法4．1燃烧学的研究对象燃烧学的主要研究方面：1、燃烧理论的研究。
2、燃烧技术的研究。
燃烧学
燃烧学燃烧学是研究燃烧现象、实践和理论的科学。
燃烧是涉及到化学、热力学、传热传质学和流体力学等问题的复杂过程。
燃烧学是研究着火、熄火和燃烧机理的学科。
燃烧是指燃料与氧化剂发生强烈化学反应，并伴有发光发热的现象。
燃烧不单纯是化学反应，而是反应、流动、传热和传质并存、相互作用的综合现象。
燃烧学的研究内容通常包括燃烧过程的热力学，燃烧反应的动力学，着火和熄火理论，预混气体的层流和湍流燃烧，液滴和煤粒燃烧、液雾、煤粉和流化床燃烧，推进剂燃烧，焊震燃烧，边界层和射流中的燃烧，湍流和两相燃烧的数学模型，以及燃烧的激光诊断等。
远古时代，火的使用使人类从野蛮状态走向文明。
十世纪以前，人们认为物质燃烧取决于一种特殊的“燃素”。
18世纪中叶，法国化学家拉瓦锡和俄国科学家罗蒙诺索夫根据他们的实验，分别提出燃烧是物质氧化的理论。
19世纪，人们用热化学和热力学方法研究燃烧，发现了燃烧热、绝热燃烧温度和燃烧产物平衡成分等重要特性。
20世纪初，苏联化学家谢苗诺夫和美国化学家刘易斯等人发现，影响燃烧速率的重要因素是反应动力学，而且燃烧反应有分枝链式反应的特点，即中间生成物可以加速燃烧过程。
20 世纪20年代，苏联科学家泽利多维奇、弗兰克·卡梅涅茨基和美国的刘易斯等又进一步发现：燃烧现象，无论是着火、熄灭和火焰传播，还是缓燃和爆震等，都是化学反应动力学和传热传质等物理因素的相互作用。
在研究了预混火焰和扩散火焰、层流燃烧、湍流燃烧、液摘燃烧和碳粒燃烧等基本规律之后，人们认识到，控制燃烧过程的主导因素往往不是化学反应动力学，而是流动和传热传质，于是初步形成燃烧理论。
20世纪40～50年代，由于航空、航天技术的发展，使燃烧的研究由一般动力机械扩展到喷气发动机、火箭和飞行器头部烧蚀等问题中，并取得了迅速的发展。
因此，力学家卡门和中国的钱学森建议用连续介质力学方法来研究燃烧，提出了“化学流体力学”这一名称。
许多人运用粘性流体力学和边界层理论对层流燃烧、湍流燃烧、着火、火焰稳定和燃烧振荡等问题进行了更深入的定量分析。
燃烧学
一、燃烧与火焰的基本概念1、燃烧通常把具有强烈放热并伴随有光辐射的快速化学反应过程都称为燃烧，如典型的强烈氧化反应，以及与此相似的氮化、氟化等反应也称为燃烧。
（在有两种组分参加的燃烧反应中，把放出活泼氧原子（或类似的原子）的物质称为氧化剂，而另一类组分则称为燃料。
）2、燃烧过程的特性除发光、发热等外部特征外，还具有电离和在可燃介质中传播的特征。
火焰辐射由于火焰发光、发热等导致，主要包括：热辐射——主要是化学稳定产物的光谱带，最强的光谱带一般在红外区。
化学发光辐射——不连续光谱带发射的结果，主要来自于化学反应过程中CH、OH、O等自由基的激发态电子。
炽热固态烟粒和碳粒的辐射——连续辐射，具有较宽的光谱带范围。
电离特性一般在碳氢化合物和空气中的燃烧火焰中（尤其是层流火焰中）的气体具有较高的电离度。
自行传播火焰向周围可燃介质传播，直到整个反应系统终止。
根据传播机理和特征包括两类火焰：缓慢燃烧火焰——通过导热使未燃气体温度升高（或通过扩散作用将自由原子、自由基传递到未燃气体中产生链式反应），以约0.2~1m/s的速度稳定、缓慢地传播。
爆轰火焰——依靠激波的压缩作用使未燃气体温度升高，传播速度约为几km/s）。
3、燃烧过程的本质（1）化学的观点：燃烧过程中原来物质的分子结构被破坏，原子中的外层电子重新组合，经过一系列的中间产物的演变，最后形成了生成物即燃烧产物。
在化学反应中，总的化学能降低了，这部分能量主要以热能和光能的形式被释放出来，表现为火焰现象。
（2）物理的观点：燃烧过程总是发生在流动系统中，这种流动可能是均相流，也可能是多相流，可以是层流也可以是湍流；燃烧过程总是发生在不均匀物质场的条件下，多种组分之间会发生混合、扩散等现象，甚至还有物质相态的变化。
燃烧引起的不均匀温度场，使燃烧过程中还伴有能量的传递，且如外界电磁场、重力场等因素也会对燃烧过程产生显著的影响。
因此，燃烧是一种物理和化学的复杂的综合动态过程，燃烧学的学习必然涉及燃烧的化学热力学和化学动力学基础、燃烧的流体力学和传热传质基础等相关理论基础，以及化学动力学控制的燃烧、液体与煤燃烧的理论、预混气体火焰、湍流燃烧等基本燃烧现象。
第二章 燃烧学基础
第二章燃烧基础知识第一节燃烧的本质与条件一、燃烧的定义在国家标准《消防基本术语·第一部分》GB5907—86中将燃烧定义为：可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和(或)发烟的现象。
燃烧应具备三个特征，即化学反应、放热和发光。
燃烧过程中的化学反应十分复杂。
可燃物质在燃烧过程中，生成了与原来完全不同的新物质。
燃烧不仅在空气(氧)存在时能发生，有的可燃物在其他氧化剂中也能发生燃烧。
二、燃烧的本质近代连锁反应理论认为：燃烧是一种游离基的连锁反应(也称链反应)，即由游离基在瞬间进行的循环连续反应。
游离基又称自由基或自由原子，是化合物或单质分子中的共价键在外界因素(如光、热)的影响下，分裂而成含有不成对电子的原子或原子基团，它们的化学活性非常强，在一般条件下是不稳定的，容易自行结合成稳定分子或与其他物质的分子反应生成新的游离基。
当反应物产生少量的活化中心——游离基时，即可发生链反应。
只要反应一经开始，就可经过许多连锁步骤自行加速发展下去(瞬间自发进行若干次)，直至反应物燃尽为止。
当活化中心全部消失(即游离基消失)时，链反应就会终止。
链反应机理大致分为链引发、链传递和链终止三个阶段。
综上所述，物质燃烧是氧化反应，而氧化反应不一定是燃烧，能被氧化的物质不一定都是能够燃烧的物质。
可燃物质的多数氧化反应不是直接进行的，而是经过一系列复杂的中间反应阶段，不是氧化整个分子，而是氧化链反应中间产物——游离基或原子。
可见，燃烧是一种极其复杂的化学反应，游离基的链反应是燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中发生的物理现象。
三、燃烧的条件(一)燃烧的必要条件燃烧现象十分普遍，但任何物质发生燃烧，都有一个由未燃烧状态转向燃烧状态的过程。
燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必要条件，即：可燃物、助燃物(又称氧化剂)和引火源。
上述三个条件通常被称为燃烧三要素。
只有这三个要素同时具备的情况下可燃物才能够发生燃烧，无论缺少哪一个，燃烧都不能发生。
消防燃烧学(新)
第一章火灾燃烧基础知识一、填空1、燃烧从本质上讲，是一种特殊的氧化还原反应。
2、燃烧三要素：要发生燃烧反应，必须有可燃物、助燃物和点火源。
3、根据火三角形，可以得出控制可燃物、隔绝空气、消除点火源、防止形成新的燃烧条件阻止火灾范围的扩大四种防火方法。
4、根据燃烧四面体，可以得出隔离法、窒息法、冷却法、化学抑制法四种灭火方法。
5、燃烧按照参与燃烧时物质的状态分类，可分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧；按照可燃物与助燃物相互接触与化学反应的先后顺序分类，燃烧可分为预混燃烧和扩散燃烧；按照化学反应速度大小分类，燃烧可分为热爆炸和一般燃烧；按照参加化学反应的物质种类分类，燃烧可分为化合反应燃烧和分解反应燃烧两类；按照反应物参加化学反应时的状态分类，燃烧可分为气相燃烧和表面燃烧；按照着火的方式分类，燃烧可分为自燃和点燃等形式。
6、热量传递有三种基本方式：即热传导、热对流和热辐射。
7、释放热量和产生高温燃烧产物是燃烧反应的主要特征。
8、物质的传递主要通过物质的分子扩散、燃料相分界面上的斯蒂芬流、浮力引起的物质流动、由外力引起的强迫流动、紊流运动引起的物质混合等方式来实现。
9、物质A在物质B中扩散时，A扩散造成的物质流与B中A物质的浓度梯度成正比，这个梯度可有三种表示方法，分别是浓度梯度、分压梯度和质量分数梯度。
10、管道高度越高，管道内外温差越大，烟囱效应越显著。
11、烟气是火灾使人致命的主要原因。
烟气具有的危害性包括：缺氧、窒息作用；毒性、刺激性及腐蚀性作用；烟气的减光性；烟气的爆炸性；烟气的恐怖性；热损伤作用。
12、烟气的主要成分：CO、CO2、HCI、SO2、NO2、NH3等气态产物。
二、简答1、燃烧的本质：是一种特殊的氧化还原反应。
燃烧的特征：燃烧时可以观察到火焰、发光、发烟这些特征。
例如：蜡烛燃烧时可以观察到花苞型火焰，实际火灾中的火焰呈踹流状态；停电时蜡烛发出的光可以照亮周围，实际火灾中物质燃烧的火光能够照亮夜空；蜡烛棉芯较长时很容易观察到火焰上方有黑烟冒出，在蜡烛上方放臵冷瓷器时，可以观察到烟炱，实际火灾中更可以观察到浓烟滚滚的现象。
燃烧学
C
E RT
0
Pc RT
K 0 QVK
EP c x A x B
4 0
2
SRT
e
1
Pc T0
2
两边取对数、整理， 得：
ln Pc T0
ln
2
ln
E 2 RT 0
1 2
ln K 0 QVK
SR
1
Ex A (1 x B )
A T0
1 2
ln
B x A (1 x A )
t
8
《燃烧学》--第三章
着火的临界条件：2条曲线相切于B点。
q1 q 2
E RT
B
dq 1 dT
dq 2 dT
2 B E RT
B
K 0 QV C A C B e
2 式相除，有
S T B T 0
RT E
E 2R 1 4 RT 0 E
2 B
K 0 QV C A C B
a b
E / RT0
QV (C f 0 C fB ) V 0CV (TB T0 )
0CV (TB T0 )
Qk 0C f 0Cox0 e
a b E / RTo 中国矿业大学能源学院安全与消防工程系
13
《燃烧学》--第三章
2. 爆炸极限 爆炸浓度极限 如：甲烷/空气：5～15% 爆炸压力极限 如：甲烷/空气：小于0.065MPa，不爆炸 爆炸温度极限 如：甲烷/空气：小于690℃，不爆炸
：
T0--环境温度； h--对流换热系数； p--预混气压力； d--容器直径； u∞--环境气流速度
燃烧学教学课件CKLaw
均相燃烧与非均相燃烧
均相燃烧
燃料与氧化剂在燃烧过程中始终保持 均相状态，即气体或液体燃料在气体 氧化剂中的燃烧。均相燃烧具有较高 的燃烧速度和火焰传播速度。
非均相燃烧
燃料与氧化剂在燃烧过程中存在明显 的相界面，即固体燃料在气体或液体 氧化剂中的燃烧。非均相燃烧的燃烧 速度和火焰传播速度较低。
预混燃烧与扩散燃烧
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燃烧学教学课件
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目录
• 燃烧学简介 • 燃烧的基本原理 • 燃烧的种类与方式 • 燃烧的污染物与控制 • 燃烧学实验与实践 • 未来燃烧学的研究方向与发展趋势
01 燃烧学简介
燃烧的定义与特性
总结词
燃烧的定义与特性是燃烧学的重要基础，包括燃烧的概念、燃烧反应的化学本质、燃烧的条件和过程 等。
详细描述
该方向主要研究如何通过改进燃烧技术，降 低燃烧过程中产生的污染物排放，提高能源 利用效率。具体研究内容包括新型燃烧反应 机理、低NOx燃烧技术、碳捕获与储存技术
等。
新型燃烧反应器的开发与应用
总结词
新型燃烧反应器的开发与应用对于提高燃烧效率、降低 污染具有重要意义。
详细描述
该方向主要研究新型燃烧反应器的设计、制造和优化， 以实现更高效、更环保的燃烧过程。研究内容包括反应 器结构设计、热工况控制、燃料适应性等方面的改进与 创新。
燃烧过程中的物质传递和热力学
燃烧过程中的物质传递
物质传递是燃烧过程中重要的一环，包括质量传递、动量传递和能量传递等，这些传递过程对燃烧效率和污染物排放 有重要影响。
燃烧过程中的热力学平衡
在燃烧过程中，物质和能量的平衡是实现高效、低污染燃烧的关键，通过控制燃料与氧气的比例、温度等参数，可以 调节燃烧过程中的热力学平衡。
燃烧学pdf
燃烧学燃烧学是一门研究燃烧现象及其应用的学科。
它涉及到多个方面，包括燃烧基础、燃烧化学、燃料与燃烧、火焰传播、燃烧器设计、燃烧环境影响、燃烧测量与监控、燃烧效率与优化、燃烧污染物排放以及燃烧理论模型等。
一、燃烧基础燃烧是物质与氧气发生反应的过程，通常会产生光和热。
燃烧基础是燃烧学的基础，它涉及到燃烧的概念、燃烧的必要条件以及燃烧的类型等方面的知识。
二、燃烧化学燃烧化学是燃烧学的重要组成部分，它主要研究燃烧过程中的化学反应和反应机理。
通过了解燃烧化学，可以更好地理解燃烧现象，优化燃料和燃烧条件，提高燃烧效率。
三、燃料与燃烧燃料是燃烧过程中所需的物质，不同的燃料具有不同的性质和特点。
燃料与燃烧的研究涉及到燃料的分类、特性、燃烧过程和反应机理等方面的知识。
通过对燃料与燃烧的研究，可以提高燃料的利用效率和减少污染物的排放。
四、火焰传播火焰传播是燃烧过程中的一个重要现象，它涉及到火焰的形成、传播和熄灭等方面的知识。
通过对火焰传播的研究，可以更好地了解火焰的特性，控制火焰的行为，提高燃烧过程的稳定性。
五、燃烧器设计燃烧器是实现燃料燃烧的装置，其设计对于燃烧过程的效率和安全性具有重要影响。
燃烧器设计的研究涉及到燃烧器的结构、工作原理、设计原则和方法等方面的知识。
通过对燃烧器设计的研究，可以提高燃烧器的性能和可靠性。
六、燃烧环境影响燃烧过程会向环境中排放各种气体和颗粒物，这些物质会对环境产生影响。
燃烧环境影响的研究涉及到污染物排放、空气质量和环境监测等方面的知识。
通过对燃烧环境影响的研究，可以降低燃烧过程对环境的影响，促进可持续发展。
七、燃烧测量与监控燃烧测量与监控是燃烧学中的重要技术手段，它涉及到各种测量仪器和监测方法。
通过燃烧测量与监控，可以实时了解燃烧过程的参数和状况，优化燃烧过程，提高燃烧效率，同时也可以保障设备和人员的安全。
八、燃烧效率与优化燃烧效率是指燃烧过程中有效能量的比例，优化燃烧效率可以提高燃料利用率和减少能源浪费。
燃烧学的基础认识
燃烧学的基础认识燃烧学是研究燃料和氧化剂在一定条件下发生反应产生热能的科学。
燃烧是一种氧化还原反应，需要燃料、氧气和足够高的温度来发生。
燃料可以是固体、液体或气体，在燃烧过程中，燃料与氧气发生反应产生热能，同时释放出二氧化碳和水蒸气等废气。
燃烧过程中的关键要素包括燃料、氧气和着火源。
燃料是燃烧过程中释放能量的物质，它的化学能被氧化成热能。
氧气是燃烧的氧化剂，它与燃料发生反应，释放出能量。
着火源是燃烧反应的起点，它提供了足够高的温度使燃料和氧气发生反应。
燃烧反应可以分为完全燃烧和不完全燃烧两种。
完全燃烧是指燃料和氧气充分接触并完全反应，产生二氧化碳和水。
不完全燃烧是指燃料和氧气反应不充分，产生一氧化碳和烟尘等有害物质。
燃烧过程中的热能释放是由燃料的化学能转化而来的。
燃料的化学能可以通过燃烧热值来表示，它是单位质量燃料完全燃烧所释放的热量。
燃烧热值是燃料燃烧过程中能量转化的重要参数，它可以用于计算燃料消耗量和燃烧产生的能量。
燃烧学在许多领域有着广泛的应用。
在能源领域，燃烧学用于研究和优化燃烧过程，提高燃料的利用效率和减少排放物的产生。
在环境保护方面，燃烧学可以帮助我们了解燃烧产生的废气和废物的特性，从而采取措施减少环境污染。
在火灾防控领域，燃烧学可以帮助我们了解火灾的起因和蔓延规律，从而制定有效的防火措施。
燃烧学是研究燃料和氧化剂在一定条件下发生反应产生热能的科学。
燃烧过程中的关键要素包括燃料、氧气和着火源。
燃烧反应可以分为完全燃烧和不完全燃烧两种。
燃烧学在能源、环境保护和火灾防控等领域有着广泛的应用。
通过深入了解燃烧学的基础认识，我们可以更好地理解和应用燃烧过程。
燃烧学教学大纲
燃烧学教学大纲燃烧学教学大纲燃烧学是研究燃烧过程的一门学科，涵盖了燃烧的基本理论、燃烧反应机制、燃烧动力学、燃烧器设计等内容。
在工程领域中，燃烧学的应用广泛，涉及到能源利用、环境保护、火灾安全等方面。
因此，制定一份科学合理的燃烧学教学大纲对于培养学生的专业素养和实际应用能力至关重要。
一、引言燃烧学作为一门重要的工程学科，对于能源领域的发展和环境保护都有着重要的意义。
本教学大纲旨在通过系统的学习，使学生掌握燃烧学的基本概念和原理，并培养学生的独立思考和解决问题的能力。
二、基本概念和原理2.1 燃烧的定义和基本特征燃烧是指可燃物质与氧气发生氧化反应，产生热能和光能的过程。
燃烧的基本特征包括火焰、燃烧产物等。
2.2 燃烧反应机制燃烧反应机制是指燃烧过程中各种化学反应的步骤和路径。
学生需要了解燃烧反应的基本类型，如氧化反应、还原反应等，并学习燃烧反应的速率和平衡。
2.3 燃烧动力学燃烧动力学研究燃烧反应速率与温度、压力、浓度等因素的关系。
学生需要学习燃烧反应速率的表达式、影响因素以及燃烧反应速率的实验测定方法。
三、燃烧器设计3.1 燃烧器的分类和结构燃烧器是将燃料和氧气混合并进行燃烧的设备，广泛应用于能源转换和工业生产中。
学生需要学习燃烧器的分类、结构和工作原理，并了解不同类型燃烧器的特点和应用。
3.2 燃烧器性能评价燃烧器的性能评价包括燃烧效率、燃烧稳定性、排放特性等。
学生需要学习燃烧器性能评价的方法和指标，并掌握如何通过调整燃烧器结构和运行参数来提高燃烧效率和降低排放。
四、燃烧与环境4.1 燃烧与大气污染燃烧过程中产生的废气和颗粒物会对大气环境造成污染。
学生需要学习燃烧排放物的成分和形成机理，以及大气污染的影响和防治措施。
4.2 燃烧与火灾安全燃烧过程中的火灾是一种危险的事故，对人员和财产安全造成严重威胁。
学生需要学习火灾发生的条件和机理，以及火灾防控的基本原则和方法。
五、实验教学实验教学是燃烧学教学中不可或缺的一部分。
燃烧学完整版.ppt
液体燃料蒸发与燃烧
• D2定律
12
9
湍流预混火焰
• 湍流预混火焰比层流预混火焰传播快的原 因
• 三种湍流火焰模式（根据湍流强度、长度 尺度划分）、各模式传播速度影响因素
10
扩散火焰
• 扩散火焰 • 层流扩散火焰特征（火焰表面、火焰高度、
浮力影响、碳烟生成、火焰高度-流量关系） • 层流扩散火焰物理描述（T-f、Yi-f） • 火焰高度影响因素 • 层流扩散火焰向湍流扩散火焰的转变
燃烧学复习
1
本课程内容
• 绪论 • 燃烧热力学 • 传质基础 • 燃烧动力学 • 几个重要的反应机理 • 层流预混燃烧 • 湍流预混燃烧 • 扩散火焰 • 液滴蒸发与燃烧
2
绪论
• 燃烧概念 • 燃烧分类（按照流态、相态、传播方式等）
3
燃烧热力学
• 概念：当量比、绝对焓、生成焓、热值 • 绝热火焰温度概念与计算（定压、定容） • 化学平衡判定，Kp的计算 • 能够利用压力平衡常数计算平衡产物成分
6
几个重要的反应机理
• H2-O2系统 （几个爆炸极限） • CO氧化机理（区分干式、湿式机理） • 高链烷烃氧化机理（乙烷的8步氧化机理）
C-C断裂脱氢自由基产生染料分子 进一步断裂脱氢反应甲酸基、甲醛生 成氧化CO氧化机理
7
简化守恒方程
• 简单化学反应 • 守恒标量：混合物分数（概念与计算）、
4
传质基础
• Fick定律（形式、各参数意义） • Stephen问题 • 单个液滴蒸发时间（D2定律）
5
燃烧动力学
• 概念：基元反应、反应级数、链式反应 • 碰撞理论（理解） • 基元反应速率、Arrhenius定律 • Kc、kf、kr与kp的关系 • 链式反应过程 • 两种近似方法：稳态近似与局部平衡假设
燃烧学
燃烧的重要性
燃烧是一门人类最古老的技术，火是人类最早发现和 应用的现象之一。 大约80%的世界能量供应都是由燃烧生成的。 其地位非常重要，无处不在，各行各业（动力、 冶金、建材、化工、交通……）乃至日常生活均离不开 能源，任何生产过程不投入必要的能源，都无法进行， 所以它是国民经济的“基础、龙头”。Engles说：“是 火和 燃烧的应用促进了人类和世界走向文明”。 在今后一个相当长的时间里，燃料燃烧仍然是动力 生产的主要来源。
A．L．Lavosier
19世纪由于热力学与热化学的发展，把燃烧过程作为热力学平衡 体系，建立了燃烧热力学。 • 热力学（thermodynamics）由热（thermo）与动力学（dynamics） 合成，即因热产生动力，反映了热力学起源于对热机的研究。 • 在热力学的发展史中，出现了许多有突出贡献的科学家。这里简单 的给出一些：
Pollution & Climate
• Pollution continues to be a major concern; however, it is regional and mostly reversible on short time scales
Glacier National Park, Montana
Fossil fuel burning aggravates global warming Deteriorating climate requires more energy expenditure to sustain living environment
绪 论
提 纲:
燃烧定义 燃烧现象 燃烧分类 燃烧的重要性 燃烧学发展简史 燃烧学发展前景 本课程内容
• Combustion remains vital to technological and societal needs
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传质基础
• Fick定律（形式、各参数意义） • Stephen问题 • 单个液滴蒸发时间（D2定律）
燃烧动力学
• • • • • • 概念：基元反应、反应级数、链式反应 碰撞理论（理解） 基元反应速率、Arrhenius定律 Kc、kf、kr与kp的关系 链式反应过程 两种近似方法：稳态近似与局部平衡假设
几个重要的反应机理
• H2-O2系统 （几个爆炸极限） • CO氧化机理（区分干式、湿式机理） • 高链烷烃氧化机理（乙烷的8步氧化机理） C-C断裂脱氢自由基产生染料分子 进一步断裂脱氢反应甲酸基、甲醛生 成氧化CO氧化机理
简化守恒方程
• 简单化学反应 • 守恒标量：混合物分数（概念与计算）、 混合物绝对焓（了解其前提）
层流预混燃烧
• 火焰、预混火焰概念 • 层流火焰传播速度、影响层流预混火焰传播速度 与火焰厚度的因素（温度、压力、当量比、燃料 类型） • 点火、可燃性与熄火 燃烧三阶段 热自燃理论及应用（着火熄火过程） 可燃极限（P、T、浓度范围） 最小点火能量 火焰稳定（两个必要条件）
湍流预混火焰
• 湍流预混火焰比层流预混火焰传播快的原 因 • 三种湍流火焰模式（根据湍流强度、长度 尺度划分）、各模式传播速度影响因素
燃烧学复习
本课程内容
• • • • • • • • • 绪论 燃烧热力学 传质基础 燃烧动力学 几个重要的反应机理 层流预混燃烧 湍流预混燃烧 扩散火焰 液滴蒸发与燃烧
绪论
• 燃烧概念 • 燃烧分类（按照流态、相态、传播方式等）
燃烧热力学
• • • • 概念：当量比、绝对焓、生成焓、热值 绝热火焰温度概念与计算（定压、定容） 化学平衡判定，Kp的计算 能够利用压力平衡常数计算平衡产物成分
扩散火焰
• 扩散火焰 • 层流扩散火焰特征（火焰表面、火焰高度、 浮力影响、碳烟生成、火焰高度-流量关系） • 层流扩散火焰物理描述（T-f、Yi-f） • 火焰高度影响因素 • 层流扩散火焰向湍流扩散火焰的转变
液体燃料蒸