燃烧科学的发展简史
天然气燃烧技术的发展与应用
天然气燃烧技术的发展与应用天然气作为一种清洁、高效、环保的能源，其燃烧技术的发展与应用一直备受关注。
本文将从天然气燃烧技术的发展历程、应用领域拓展、技术创新以及未来发展趋势等方面进行探讨。
一、天然气燃烧技术的发展历程天然气燃烧技术的发展可追溯至19世纪初，当时以天然气为燃料的煤气灯广泛应用于照明领域。
20世纪初，随着工业革命的推进，天然气燃烧技术得到了进一步的发展。
特别是在轮机、炉窑、锅炉等领域，天然气燃烧技术成为主要的能源燃烧方式，取代了传统的煤炭燃烧。
二、天然气燃烧技术的应用领域拓展随着科技的不断进步，天然气燃烧技术的应用领域不断拓展。
目前，天然气燃烧技术广泛应用于以下几个方面：1. 工业领域：天然气作为一种高效清洁的燃料，被广泛应用于钢铁、化工、轻工等行业。
天然气燃烧技术不仅可以提高生产效率，还能降低环境污染。
2. 公共领域：天然气燃烧技术在城市燃气供暖、热水供应等领域得到了广泛应用。
相比传统的燃煤供暖方式，天然气燃烧更加清洁环保，能够有效减少煤烟污染。
3. 交通运输领域：天然气作为一种替代汽油和柴油的清洁能源，其燃烧技术在汽车、公交车、货车等交通工具中得到了应用。
天然气燃烧能够有效降低尾气排放，减少大气污染。
三、天然气燃烧技术的技术创新为了提高天然气的燃烧效率和环保性能，科研机构和企业在天然气燃烧技术方面进行了大量的研究和创新，取得了一系列重要成果。
1. 高效燃烧技术：通过优化燃烧室结构、改善燃烧工艺等手段，提高了天然气的利用效率。
例如，预混燃烧技术、富燃烧技术等都能够显著提高燃烧效率，减少能源浪费。
2. 低氮燃烧技术：氮氧化物是空气污染的主要源之一。
为了减少氮氧化物的排放，研发出了一系列低氮燃烧技术，如燃烧控制技术、余热利用技术等。
这些技术均能够有效降低氮氧化物的生成量，减少大气污染。
3. 智能燃烧控制技术：借助先进的传感器和自动控制系统，实现天然气燃烧过程的智能化控制。
智能燃烧控制技术能够精确控制燃气供应、调整燃烧参数，从而提高燃烧效率，减少能源消耗。
课件--消防 燃烧学
燃烧的本质
三、燃烧的本质 （一）本质
所谓燃烧，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（或）发烟现象。 从本质上讲，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。
燃烧的本质
（二）基本条件
1、可燃物（还原剂）
2、助燃物（氧化剂）
六、燃烧类型 （三）自燃
可燃物质在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受 热或自身发热所产生的自行着火现象，叫做自燃。
燃烧类型
与水作用发生自燃的物质 1、活泼金属
2Na 2H 2 O 2NaOH H 2 371.5kJ H 2 2O 2 2H 2 O 483.6kJ
燃烧的本质
（四）燃烧产物
危害性： 1.烟气的毒害性 2.烟气的减光性 3.不完全燃烧产物的爆炸性
燃烧的热量传递
五、燃烧的热量传递 （一）传递方式
1、热传导 相互接触而温度不同的物体或物体中温度不同的各个部 分之间，当不存在宏观的相对位移时，由微观粒子的热运动 引起的热传递现象。
T Q F d
对黄磷等易自燃商品的包装，宜将其装入壁厚不少 于1毫米的铁桶中，桶内壁须涂耐酸保护层，桶内盛 水，并使水面浸没商品，桶口严密封闭，每桶净重不 超过50公斤。
4P 5O 2 2P2 O 5
燃烧类型
2、烷基铝 存放在苯中
(C 2 H 5 ) 3 Al 3H 2 O Al(OH) 3 3C 2 H 6 2C 2 H 6 7O 2 4CO 2 6H 2 O
燃烧的热量传递
（二）烟囱效应
烟囱效应的特点 （1）管道H越高，管道平面下的压力差（P－P1）越 大，烟囱效应越显著。 （2）管道内外温差越大，热空气与冷空气的比重差越 大，管道下端平面上的压力差也就越大，烟囱效应越 显著。
燃烧学理论
一、燃烧素学物质燃烧现象是古代和近代化学的重要研究对象。
古代哲学家把火看作是宇宙的“本原”；炼金家和医药化学家则视火为构成万物的“要素”；化学一度被称为“火术”。
当时已知的化学反应大都周燃烧现象有关。
特别是到了十七世纪中叶以后，随着资本主义生产的发展，金属冶炼、燃烧及其它高温反应都迫切需要对燃烧现象作出理论上的解释，所以建立燃烧理论已成为整个化学发展的中心课题。
在这种形势下，首先出现了错误的燃素学说，并统治化学达百年之久。
随后由于气体化学的成就而被推翻，建立了科学的氧化学说，使化学第一次有了关于化学反应的理论。
至此化学不仅在元素概念和物质组成上，而且在化学反应上确立了科学体系，奠定了近代化学的最后基石。
(一)燃素学说的统治处于十七世纪中叶的化学，虽然波义耳已从理论上阐明了元素的概念，然而在实际上，人们还难以辨别究竟什么是元素；医药化学家的“三要素”说仍在起着作用，并为燃素学说的产生提供了思想基础。
1669年曾经随同波义耳研究过燃烧现象的德国化学家贝歇尔(J．J．Becher，1635—1682)提出了燃素学说的基本思想。
他在《土质物理学》一书中提到，气、水、土虽然都是元素，作用并不相同：气不能参加化学反应，水仅仅表现为一种确定的性质，而土才是造成化合物千差万别的根源。
他认为土有三类：油状土、流质土、石状土，分别相当于硫、汞、盐“三要素”。
他还认为一切可燃物均含有“硫”的“油状土”，并在燃烧过程中放出。
他依此来解释燃烧现象。
1703年，贝歇尔的学生(Scheele)斯塔尔对他的老师的思想加以补充和发展，提出了一个比较完整的燃烧理论，称之为燃素学说。
他认为，“油状土”并非是“硫要素”所代表的可燃性，而是一种实在的物质元素，即“油质元素”或“硫质元素”，他把这种元素命名为“燃素”。
据此他提出：一切可燃物均含有燃素，可燃物是由燃素和灰渣构成的化合物，燃烧时分解，放出燃素，留下灰渣。
燃素和灰渣结合又可复原为可燃物。
引言1
20.8 47.2
24.1 40.5 33.7 21.2
17
17.1 19
85.0
81.7 73.9
10.3
8.6 7.6
4.8
9.6 13.6 5.4
燃烧科学的应用
我国一次能源的消费结构(%)
年份 1953 1980 1993 2000 2020 2050 煤炭 94.33 72.2 75.80 70.06 67.75 60 石油 3.81 20.7 20.3 19.07 14.95 3.19 天然气 0.02 3.1 2.1 3.53 5.54 5.15 矿物燃 料总量 98.16 96 98.2 92.66 88.24 68.34 水电 1.84 4 1.8 6.67 8.75 6.15 核能及 新能源 0 0 0 0.067 3.05 25.51
燃烧理论研究
燃烧科学的研究方法
燃烧科学的研究内容是复杂的，研究方法是多样 的。燃烧科学的发展是理论的更替，而理论的更 替是科学实践的结果，也就是研究方法的更替。 燃烧理论的建立是实验和理论总结的结合。当前 燃烧科学的研究以实验为主，但理论与数学模型 的方法正显得越来越重要。
燃烧科学的研究方法
课程导论
燃烧学发展史
学习燃烧理论的目的与意义
课程特点、要求及参考书
燃烧科学的发展简史
燃烧是物质因剧烈氧化而发光、发热的现象，这 种现象又称为“火”。
火给人类带来了进步，火的使用是人类出现的标 志之一。人类物质文明史与燃烧技术的发展不可 分割，火的历史也就是人类社会进步的历史。目 前燃烧现象渗透在工业和人民日常生活的各个方 面。 对火的认识过程是一个曲折的过程
燃烧科学的应用
在喷气、火箭技术高速发展的今天，正在要求制 造出热强度高，运行范围广的燃烧装置，并越来 越趋向于在高温、高压、高速下进行燃烧 以上这些领域，均对燃烧过程的研究提出了更高 的要求，因此，如何高效、经济地控制燃烧过程， 是燃烧学研究的一个重要方向
1-燃烧理论(绪论)
燃烧科学的发展
燃素论—18世纪中叶前 世纪中叶前 燃素论 燃烧的氧化论—（ 燃烧的氧化论 （1756-1771） ） 燃烧热力学—（ 世纪 世纪） 燃烧热力学 （19世纪） 燃烧反应动力学—（ 世纪初 世纪初） 燃烧反应动力学 （20世纪初） 燃烧学—（ 世纪 世纪30到 年代 年代） 燃烧学 （20世纪 到50年代） 化学（反应）流体力学—Von Karmen，钱学 化学（反应）流体力学 ， 世纪60年代），Williams 森（20世纪 年代）， 世纪 年代）， • 燃烧的计算流体力学 • 多相湍流反应流体力学 周力行 多相湍流反应流体力学—周力行 • 燃烧的激光诊断学 • • • • • •
高等燃烧学
绪论
一、燃烧学科的发展 二、燃烧是一个学科 三、燃烧过程的理论模化 四、课程的教学内容和主要参考书
一、燃烧学、燃烧技术和燃烧科学 燃烧学、 的发展
• 燃烧学是研究着火、熄火和燃烧机理的学科。燃 燃烧学是研究着火、熄火和燃烧机理的学科。 烧是指燃料与氧化剂发生强烈化学反应， 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， 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、 反应、流动、传热和传质并存、相互作用的综合 现象。 现象。 • 燃烧学的研究内容通常包括燃烧过程的热力 燃烧反应的动力学，着火和熄火理论， 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、 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， 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， 界层和射流中的燃烧，湍流和两相燃烧的数学模 以及燃烧的激光诊断等。 型，以及燃烧的激光诊断等。
燃烧学讲义1
西安交通大学能源与动力工程学院
常用代表性燃气成分及特性资料（3）
序 号 燃气种类 标态下高 位热值 标态下低 位热值 实用华 白数 动力 粘度 运动 粘度 爆炸极限 上限/下限 标态下理 论空气量 理论烟气量 干烟气最 大CO2体 积分数 理论燃 烧温度 火焰传 播速度
1 2 3 4 5 6 7 8 9
42218 44308 25665 16929 2805 18614 21017 72314 70642
10.33 9.32 11.60 12.15 15.79 13.56 13.34 7.03 7.14
13.92 9.62 24.76 18.29 11.68 13.39 26.93 2.78 3.04
8
Sox , Nox
0.2 燃烧科学的应用
全世界的能源结构以石油和煤为主，石油和煤的主要利用 方式——燃烧； 现代社会的主要动力来源——矿物燃料燃烧；火力发电厂 锅炉（2008年雪灾，电煤），工业用蒸汽，发动机等均是 以固、气、液体燃料的燃烧产生的热能为动力（热源）； 火箭发动机高强度燃烧装置； 燃料中存在有害物质：烟尘、灰、SOx、NOx →污染环境 →酸雨、温室效应等。改善燃烧工艺，控制 燃烧过程，发展洁净燃烧技术。
15.0/5.0 14.2/4.4 35.6/4.5 42.6/6.1 76.4/46.6 19.84/7.37 46.6/5.4 9.7/1.7 9.0/1.9
9.64 11.40 4.21 3.18 0.63 4.66 3.36 28.28 27.37
10.64/8.65 12.53/10.30 4.88/3.76 3.85/3.06 1.50/1.48 5.66/4.61 3.87/3.00 30.67/26.58 29.62/25.12
甲烷催化燃烧发展历程
甲烷催化燃烧发展历程
甲烷催化燃烧是指利用催化剂促进甲烷与氧气之间的反应，使其能够更高效地燃烧。
以下是甲烷催化燃烧发展历程的简要描述：
过去，甲烷被广泛用作燃料，但其直接燃烧的效率较低，也容易产生有害的排放物质，如一氧化碳和氮氧化物。
为了克服这些问题，科研人员开始探索催化剂在甲烷燃烧中的应用。
20世纪50年代，人们开始尝试使用金属催化剂，如铝、铂和
钯等，来催化甲烷的燃烧反应。
这些金属催化剂可以促进甲烷与氧气之间的反应，提高燃烧效率，并降低有害物质的生成。
70年代以后，随着催化剂技术的不断发展，更高效、更稳定
的催化剂问世。
例如，镍基催化剂具有优异的催化性能，能够在相对较低的温度下实现甲烷的完全燃烧，且产生的有害物质较少。
此外，随着环境保护意识的增强，科研人员提出了一种新的甲烷催化燃烧技术，即选择性催化还原（SCR）。
该技术利用催化剂将氨气引入甲烷燃烧系统中，以减少氮氧化物的排放。
SCR技术在发电厂和工业领域得到了广泛应用。
近年来，新型催化剂的研发成为甲烷催化燃烧领域的热点。
科研人员通过改变催化剂的组成和结构，以提高其催化性能和稳定性。
例如，金属有机骨架材料（MOFs）被提出用作甲烷催
化燃烧的新型催化剂，其具有高比表面积和可调控的孔道结构，
可提高反应活性和选择性。
总的来说，甲烷催化燃烧经历了从传统金属催化剂到新型催化剂的进化过程。
随着科技的不断进步，甲烷催化燃烧技术将进一步提高燃烧效率，降低环境污染。
燃烧学-绪论
为什么物质燃烧重量反而增加?
为什么燃烧使空气体积减少?
18世纪：燃烧的氧化论 —— 拉瓦锡（LaVoisier）
1772年11月1日法国科学家拉瓦锡关于燃烧的第一 篇论文发表，要点是由燃烧而引起的重量增加。 这种“重量的增加”是由于可燃物同空气中的一部 分物质化合的结果。燃烧是一种化合现象。 拉瓦锡尚未完全弄清楚空气的这一部分是何物质。 1774年，普利斯特列发现了氧。
燃烧能带来温暖、光明和进步，对人类 的发展具有不可估量的意义。 关键在于：如何以燃料作为能量来源和 合理组织燃烧过程的问题。 ——需燃烧学来解决。
学习燃烧学的目的：
任何事物都是一分为二的。
– 利用燃烧过程为人类造福
– 避免燃烧过程给人类带来危害
• 核心问题
– 燃烧过程的可控制性
学习燃烧学的双重目的
1988年9月夜，锦州发 电厂配200MW发电机 组的670t/h锅炉在灭火 后投油，造成炉膛爆， 炉膛由方变圆，裂开 400mm，锅炉锅筒移 位261mm，工字钢梁 移位240mm，楼梯断 裂，当场炸死一人。
锅炉爆炸2
1993年，宁波北仑港电 厂配600MW的2008t/h 锅炉燃烧组织不当，炉 膛严重结渣，大渣落下 砸坏水冷壁，（18.2M pa,360°）高压水冲破 炉墙，当场烧死，烫死 ，窒息死亡19人，造成 严重损失。
火力发电厂
汽车、航空和航天发动机
3 . 燃烧是化学发展的主线 4 . 燃烧是大气环境污染的主要来源 控制燃烧污染。 5 .火给人类带来的伤痛 燃烧在给人类带来文明的同时，也为人类带 来了威胁。对燃烧过程失控，也会带来灾害。
–火灾：大兴安岭，克拉玛依
–爆炸：煤矿瓦斯爆炸，锅炉爆炸
燃烧理论发展历程
燃烧理论发展历程燃烧理论是关于燃烧过程中发生的化学反应和物质转化的理论。
它的发展历程可以追溯到古代，但直到近代才获得了较为准确和完善的解释和理论体系。
在古代，人们对燃烧的现象进行了观察和描述，但对燃烧的本质和机制并没有深入的认识。
例如，古希腊哲学家克尔尼代斯和克利特斯认为，燃烧是物质中的火元素释放出来的结果。
这种看法在相当长的时间里占据主导地位，直到近代科学的发展才开始被取代。
到了17世纪，燃烧的基本性质和特征开始被科学家们研究。
英国科学家罗伯特·博义利观察到了燃烧过程中与空气有关的现象，并提出了“氧气论”，认为燃烧是一种物质与氧气之间相互作用的结果。
这一理论为后来的燃烧理论提供了重要的基础。
到了18世纪，法国化学家拉瓦锡在他的研究中对燃烧现象进行了深入的实验和观察，提出了“氧气理论”。
他发现氧气在燃烧过程中起到了一种被消耗的作用，提出了燃烧需要氧气的概念。
但他并没有确切地确定燃烧过程中氧气消耗的量和结果产生的物质的性质。
到了19世纪，燃烧的研究逐渐和热力学相关的研究结合起来。
德国化学家约瑟夫·普拉茨在他的研究中提出了燃烧过程中的“能量守恒定律”，即燃烧过程中放出的热能等于燃料化学能的降低。
他还进一步研究了氧气的冷却和排放问题，将燃烧和氧气的化学性质联系起来，开创了燃烧理论的新发展。
进入20世纪，燃烧的理论研究更加深入和细致。
瑞典科学家西里尔·特尔马尔经过大量实验研究，建立了燃烧的“三要素理论”，即燃料、氧气和着火点是引发燃烧的三个必要条件。
这个理论在燃烧工程和火灾防控中得到了广泛应用。
在近代，随着科学技术的不断进步，燃烧理论得到了进一步的发展。
世界各地的科学家们通过实验和理论研究，不断深化对燃烧过程中化学反应机制和物质转化规律的认识。
例如，针对燃烧过程中的有机物排放和环境影响，出现了更为复杂的燃烧理论模型和计算方法。
综上所述，燃烧理论的发展经历了从古代的观察和描述，到近代的实验和理论研究的过程。
燃烧学 第一章 绪论
火焰、层流和湍流燃烧、液滴燃烧、碳粒燃烧、煤的热解和燃 烧、燃烧产物的形成等过程的机理
– 燃烧技术的研究 • 应用燃烧基本理论解决工程技术中的各种实际燃烧问题 • 如对现有燃烧方法进行分析和改进，对新的燃烧方法进行探索
锅炉爆炸2
– 1993年，宁波北仑港电 厂配600MW的2019t/h 锅炉燃烧组织不当，炉 膛严重结渣，大渣落下 砸坏水冷壁， （18.2Mpa,360℃）高 压水冲破炉墙，当场烧 死，烫死，窒息死亡19 人，造成严重损失。
配600MW发电机组2019t/h锅炉
பைடு நூலகம்
四、燃烧学的研究内容
• 燃烧学的研究主要从两方面进行
学习燃烧学的目的
• 任何事物都是一分为二的。
– 利用燃烧过程为人类造福 – 避免燃烧过程给人类带来危害
• 核心问题
– 燃烧过程的可控制性
• 学习燃烧学的双重目的
– 掌握燃烧过程基本概念和基本原理 – 学会应用基本概念和原理分析判断燃烧过程 – 逐步学会控制、利用燃烧过程
有关教学说明
• 课堂授课共54学时，实验课6学时 • 作业：每章讲完后留大作业 • 参考书
和实践，提高燃料利用范围和利用效率，实现对燃烧过程的控 制，控制燃烧过程中污染物质的生成和排放等等。
五、燃烧学的研究方法
• 燃烧科学发展的最重要的形式是理论的发展，而
理论的发展正是科学实践的结果，也就是研究方 法的发展。
• 燃烧理论的建立是实验研究和理论总结的结合。 • 由于燃烧过程的复杂性，到目前为止，燃烧科学
– 人们已逐渐认识到，限制燃烧过程的往往不是反应动 力学而是传热传质
点火系的发展历程
点火系的发展历程
点火系的发展历程可以追溯到古代人类发现和利用火的能力。
在最早的阶段中，人们使用摩擦、碰撞和其他自然现象来产生火花，并将它们用于照明和加热。
随着时间的推移，人们开始探索更有效的点火方法。
公元前9
世纪，引入了火石和打火石的概念，人们可以通过将钢与硬物碰撞来产生火花。
这极大地提高了点火效率，并成为许多文明中常见的点火工具。
到了19世纪，发明家开始尝试使用化学反应产生火焰。
1823年，丹尼尔·玛克斯韦尔发明了“安全火藥”，这是一种用于点
燃程度比较稳定的火焰的混合物。
这项发明对于发展可靠的点火工具产生了深远影响。
然而，真正的革命出现在20世纪初，当时火柴的发明改变了
点火方式。
火柴是一种小木棍，一端涂有含有磷的化学物质，只需在适当的表面上磨擦，就能产生引燃火花。
火柴的发明大大简化了点火过程，并成为家庭和工业中常用的点火工具。
20世纪后半叶，电子点火器的发明进一步改善了点火技术。
这些点火器使用电子装置来产生火花，取代了火柴或打火机。
电子点火器在汽车、厨房燃气灶和其他需要可靠点火的领域得到广泛应用。
近年来，随着科技的不断发展，新的点火方式和工具不断涌现。
例如，电子点火器的进一步改进、利用激光技术点燃物体或使
用电弧发生器点火等等。
总体而言，点火系统的发展历程是一个从原始的自然现象到机械手工工具再到化学反应和电子技术的演进过程。
这些技术和工具的不断创新为我们提供了更方便、高效和安全的点火方式。
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
化学中“燃烧”的演变历程
化学中“燃烧”的演变历程燃烧的发展是人类在长期的社会实践中，对自然现象系统描述的过程。
通过对燃烧概念的研究，可以清晰地认识到知识发展的过程是漫长而曲折的；可以懂得化学家们在探索知识的过程中经历着苦难与辛酸；可以学会为化学事业献身的精神和严谨治学的态度。
一、燃烧在中国的发展与利用人们在自然界中摸索，通过钻木取火使得世界有了很大进步，这是人们迈进化学世界的一个标志。
利用物质燃烧可以将生的食物烤熟，可以制造烟花，可以制造莹润的陶瓷，可以冶炼金属。
这些伟大的发明使燃烧在中国有了存在的价值。
1.火的发现—揭开石器时代的神秘面纱人们最初不懂火，森林中枯枝燃烧产生的火使人们惧怕。
但随着时间的变更人类学会保护火种以及人工取火。
约一百七十万年前，在我国云南元谋人遗址中发现了人类用火的遗迹。
与此同时，山西芮城县的西候度遗址处也发现了人类用火的证据。
蓝田人的遗址中也寻到了树枝未完全燃烧留下的碳粒。
五十万年前的北京人在北京周口店居住过的岩洞中也发现了当时北京人有意识地用火的痕迹。
约从十万年前后的旧石器时代中期开始，人类就已掌握了钻木取火的方法。
恩格斯对此曾给予很高评价，他指出：“就世界性的解放而言，摩擦生火还是超过蒸汽机的，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物分开。
”这是人类历史上一件划时代的大事。
2.烧制陶瓷—展现新石器时代的瑰丽景象脱离了石器时代进入了陶瓷满溢的新石器时代。
陶瓷是我国古代文化的传承。
距今一万年以前便发明了制陶技术。
开始人们还是使用木制的生活器，但是他们想要器皿无缝隙并且耐火，于是在其外部涂上了一层黏土。
在使用时，他们惊奇地发现木质被烧坏了但是器皿还可以用。
这样人们开始将黏土塑造不同的形状，将其晒干并用火烘制，陶器便诞生了。
随后又烧制出瓷器。
瓷器所用的原料是颜色纯净质地密致的高岭土，所以瓷器是晶莹剔透，完美无瑕的。
随着人类的探索与进步，发现了物质釉料，在它的衬托下陶瓷更加神采飞扬光彩夺目。
简述燃烧学的发展史
简述燃烧学的发展史说起燃烧学的发展史，那可真是一个又惊又喜的精彩故事！咱们的老祖宗在远古时期就已经开始跟火打交道啦。
你想想看，当原始人第一次发现用两块石头摩擦能冒出火星的时候，那个激动劲儿，肯定比现在中了彩票还兴奋呢！到了上古时期，人们就琢磨出了不少用火的门道。
比如说，他们发现某些木头特别容易着火，某些木头燃烧的时间特别长。
这些发现虽然看起来很简单，但可是咱们燃烧学的"启蒙老师"啊！古希腊时期可有意思了，那会儿有个叫恩培多克勒的大聪明，他说世界是由土、水、气、火四种元素组成的。
虽然这个说法现在看来有点天真，但人家能想到火是基本元素之一，这观察力也是没谁了！到了中世纪，炼金术士们可忙活了。
他们整天捣鼓各种物质的燃烧，虽然没能把铅变成金子，但是无意中发现了很多燃烧的规律。
这就跟你做菜时不小心发现新配方一样，有时候意外的发现反而更珍贵呢！十八世纪的时候，燃烧学可算是迎来了春天。
拉瓦锡这位大科学家发现了氧气在燃烧中的作用，直接就把燃素说给打趴下了。
这就好比是把以前那些错误的认识都扫进了垃圾桶，让燃烧学站在了科学的起跑线上。
十九世纪更厉害了，科学家们开始研究火焰结构。
他们发现火焰里面有不同的区域，温度也不一样。
这就像是给火焰拍了个"全身体检"，知道它里里外外都长啥样。
到了二十世纪初期，燃烧学开始变得更专业了。
科学家们研究起了燃烧速度、火焰传播、爆炸极限这些高大上的问题。
这些研究成果让咱们的蒸汽机、内燃机越来越强大，火箭也能飞上天了！二战之后，计算机的出现可给燃烧学带来了福音。
科学家们可以用电脑模拟各种复杂的燃烧过程，就像是在打一个特别真实的游戏，能预测燃烧会发生什么事情。
现代燃烧学更是厉害了，研究范围从普通的火焰燃烧扩展到了等离子体燃烧、超音速燃烧。
这些听起来就像科幻电影里的场景，但现在都变成了现实！环保意识的提高也给燃烧学带来了新课题。
现在的科学家们正在研究怎么让燃烧更清洁、更高效。
燃烧反应的历史火焰的秘密揭示
燃烧反应的历史火焰的秘密揭示燃烧是自然界中常见的化学反应过程，它伴随着火焰的产生，并具有独特的热、光和声效应。
自古以来，人们对火焰的形成和燃烧反应的机制一直充满好奇。
随着科学技术的进步和实验方法的改进，科学家们逐渐探索出了燃烧反应的历史火焰的秘密。
1. 燃烧反应基础燃烧是一种氧化还原反应，需要三个基本要素才能发生：燃料、氧气和点火源。
燃料是燃烧反应中的可燃物质，常见的燃料包括木材、煤炭、石油等。
氧气是燃烧的氧化剂，用来供给燃料燃烧所需的氧元素。
点火源则是引发燃烧反应的外部能量，可以是火柴、火花、高温等。
当这三个要素合适地相互作用时，燃烧反应就会发生。
2. 火焰的形成火焰是燃烧过程中释放出的可见光和热辐射所形成的。
当燃料与氧气发生反应时，产生的热量引发周围空气中的气体分子激发，使其电子跃迁到高能级。
随后，气体分子受到激发态的影响而发生振动和旋转，最终回到基态时，会释放出光子。
这些光子经过大量的发射和吸收过程，最终形成了火焰的亮度和颜色。
3. 燃烧反应的传播燃烧反应具有传播性，一旦点燃，火焰会不断向周围蔓延。
这是因为燃料的表面层发生燃烧后，会释放出大量的热量，提供了进一步加热临近区域的能量。
同时，由于火焰的高温和燃烧产物的排放，使得周围氧气含量增加，从而促使更多燃料得到充分燃烧。
这种连锁反应不断地扩大火焰的范围，使得燃烧反应持续进行。
4. 燃烧的三个阶段燃烧反应一般可分为三个阶段：引火阶段、煤化阶段和燃烧阶段。
引火阶段是燃料与点火源接触并发生初次燃烧的过程；煤化阶段是燃料逐渐失去含水量和挥发性成分的过程，同时释放出大量的烟雾和气体；燃烧阶段是煤化过程之后，燃料与氧气充分反应，产生火焰和大量的热能。
每个阶段相互关联，但具有明显的特性与时间段。
5. 燃烧反应的应用燃烧反应在人类社会中有着广泛的应用。
燃料的燃烧带来了巨大的能量，驱动了工业生产、交通运输和居民生活等方方面面。
同时，燃烧反应也是一种重要的化学反应途径，被广泛应用于合成材料、药物制造和工业催化等领域。
燃烧科学的发展简史
燃烧科学的发展简史 Prepared on 22 November 2020燃烧科学的发展简史姓名：xx学号：xx1引言燃烧现象是物理过程与化学过程复杂的相互作用的结果,它涉及许多学科,如化学反应动力学,热力学,气体动力学,传热学,光谱学等,由于燃烧现象的极端复杂性,发展速度缓慢。
但在两次世界大战之间,特别是在过去50年中,一方面由于喷气发动机,包括火箭发动机的迅速发展。
另一方面由于能源危机和大气污染的日益严重,使燃烧科学与技术的研究和开发工作受到很大冲击,从而使燃烧科学与技术获得了空前的发展。
2燃烧科学的起源在中国,虽然燃烧现象的发现和应用远远早于欧洲,为人类作出了很大贡献,但是燃烧作为一门科学，起步比其他国家稍晚。
恩格斯在《自然辩证法》一书中曾说：“人们只有在学会摩擦起火之后，才第一次使无穷无尽的自然力替自己服务”。
到18世纪中叶，科学相对进步的欧洲仍然被错误的“燃素说”所统治。
“燃素说”是德国化学家斯塔尔在《化学基础》一书中提出“火的微粒由燃素构成，物质燃烧释放出燃素，有些物质不能燃烧是因为缺少燃素”的观点，这种观点通知了欧洲将近一百年的时间。
18世纪80年代，法国化学家拉瓦锡先后在“燃烧理论”和“化学纲要”两部着作中对燃烧进行了合理解释，首次提出燃烧是一种“氧化反应”的观点，俄罗斯科学家罗蒙诺索夫根据实验结果也得到了相同的结论。
至此，人类才对燃烧有了真正的认识。
3燃烧科学迅速崛起19世纪中叶，工业革命的成功促使了化学工业的蓬勃发展，分子学说的建立，使得人们开始使用热化学及热力学的方法来研究燃烧现象，相继发现了燃烧热，绝热燃烧温度，燃烧产物平衡成分等燃烧特性。
20世纪初期，苏联化学家谢苗诺夫和美国科学家刘易斯等发现燃烧具有分支连锁反应的特点。
20世纪20年代，前苏联科学家则利多维奇，弗兰克卡梅涅茨基及美国的刘易斯等人又进一步发现燃烧过程是化学动力学与传热，传质等等物理因素的相互作用的过程，并建立了着火和火焰传播理论。
火之记 ——人类对燃烧认识的简要历程-教学设计
火之记——人类对燃烧认识的简要历程上海市罗山中学汤翔华第29届奥运会落下帷幕已经近两年，回忆那些令人振奋的日日夜夜，至今仍心潮澎湃。
熊熊燃烧了16天的奥运主火炬熄灭了，但奥运圣火点燃的中国人民的热情却将永远燃烧下去。
沉浸在奥运盛会喜悦中的人们也许还清晰记得8月8日，体操王子李宁以“空中飞人”的方式点燃北京2008年奥运会主火炬时的情景:奥运圣火霎那间熊熊燃起，映红了整个国家体育场“鸟巢”的上空，人们为奥运圣火欢呼、喝彩、深受鼓舞，因为它象征着奥林匹克精神，代表了光明、团结、友谊、和平、正义。
也许人们对奥运圣火的渴望和喜爱与中国悠久的历史文化有关，“火”字在人们生活中早已成为喜庆、时尚、温暖、光明、希望的象征:“礼花焰火”、“红红火火”、“生意真火”、“火辣”、“你就像那冬天里的一把火”、“星星之火，可以燎原”……中国人对“火”情有独钟。
中国人对“火”的情感也许可以追溯到四五十万年前的周口店北京猿人，周口店有坚实的用火证据，一直被认为是东亚地区最早的古人类用火地点，当时北京猿人已经学会了用火取暖、烧烤食物、驱赶野兽。
新的研究表明，人类最早用火行为发生在距今150万年前的非洲肯尼亚、埃塞俄比亚等地。
然而人们对火、对燃烧的认识却远没有这样早。
公元前4世纪，中国古人提出的“五行说”体现了对火及燃烧的理解。
“五行说”认为水、木、火、土、金这五种基本物质相互结合，构成世间万物。
五行会“顺次相生”，因为水能滋润树木，木能燃烧产生火，火能使物体燃烧后变成灰土，土里面有金属矿物，寒冷的金属表面易产生露水，而且金属在高温下可熔化成似水的液态。
五行也会“隔一相克”，因为水能灭火，火能熔化金属，金属制品能砍伐树木，树木的根能穿透土壤，土能吸收水使之消失。
这个时期，古希腊哲学家也提出了类似的四元素说，认为火是构成世间万物的基本元素(水、土、气、火)之一。
这些思想中包含的对于火及燃烧的认识在某些方面可以自圆其说，但更多局限于哲学理论的角度，并没有揭示出火及燃烧现象的本质。
燃烧学的发展史
燃烧学的发展史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。
燃烧学是一门正在发展中的学科。
能源、航空航天、环境工程和火灾防治等方面都提出了许多有待解决的重大问题，诸如高强度燃烧、低品位燃料燃烧、煤浆(油-煤，水-煤，油-水-煤等)燃烧、流化床燃烧、催化燃烧，渗流燃烧、燃烧污染物排放和控制、火灾起因和防止等。
燃烧学的进一步发展将与湍流理论、多相流体力学、辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科的发展相互渗透、相互促进远古时代，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燃烧学世纪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。
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燃烧科学的发展简史 Prepared on 22 November 2020
燃烧科学的发展简史
姓名：xx学号：xx
1引言
燃烧现象是物理过程与化学过程复杂的相互作用的结果,它涉及许多学科,如化学反应动力学,热力学,气体动力学,传热学,光谱学等,由于燃烧现象的极端复杂性,发展速度缓慢。
但在两次世界大战之间,特别是在过去50年中,一方面由于喷气发动机,包括火箭发动机的迅速发展。
另一方面由于能源危机和大气污染的日益严重,使燃烧科学与技术的研究和开发工作受到很大冲击,从而使燃烧科学与技术获得了空前的发展。
2燃烧科学的起源
在中国,虽然燃烧现象的发现和应用远远早于欧洲,为人类作出了很大贡献,但是燃烧作为一门科学，起步比其他国家稍晚。
恩格斯在《自然辩证法》一书中曾说：“人们只有在学会摩擦起火之后，才第一次使无穷无尽的自然力替自己服务”。
到18世纪中叶，科学相对进步的欧洲仍然被错误的“燃素说”所统治。
“燃素说”是德国化学家斯塔尔在《化学基础》一书中提出“火的微粒由燃素构成，物质燃烧释放出燃素，有些物质不能燃烧是因为缺少燃素”的观点，这种观点通知了欧洲将近一百年的时间。
18世纪80年代，法国化学家拉瓦锡先后在“燃烧理论”和“化学纲要”两部着作中对燃烧进行了合理解释，首次提出燃烧是一种“氧化反应”的观点，俄罗斯科学家罗蒙诺索夫根据实验结果也得到了相同的结论。
至此，人类才对燃烧有了真正的认识。
3燃烧科学迅速崛起
19世纪中叶，工业革命的成功促使了化学工业的蓬勃发展，分子学说的建立，使得人们开始使用热化学及热力学的方法来研究燃烧现象，相继发现了燃烧热，绝热燃烧温度，燃烧产物平衡成分等燃烧特性。
20世纪初期，苏联化学家谢苗诺夫和美国科学家刘易斯等发现燃烧具有分支连锁反应的特点。
20世纪20年代，前苏联科学家则利多维奇，弗兰克卡梅涅茨基及美国的刘易斯等人又进一步发现燃烧过程是化学动力学与传热，传质等等物理因素的相互作用的过
程，并建立了着火和火焰传播理论。
在20世纪中叶，在对预混火焰，扩散火焰，层流火焰及湍流火焰，还有液滴及碳颗粒的燃烧进行深入研究之后，科学家们才发现到主导燃烧过程的不仅仅是化学动力学，流体动力学也是重要的影响因素之一。
至此，燃烧理论初步完成。
20世纪50-60年代，航天航空技术的发展使得燃烧学的研究扩展到喷气发动机，火箭等问题中，美国力学家冯卡门与中国的钱学森提出了使用连续介质力学方法来研究燃烧问题。
另外，许多科学家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，灭火，火焰稳定和燃烧震荡等问题进行了定量分析，最终发展成为“反应流体力学”。
20世纪后期，英国科学家斯堡尔汀等人用计算流体力学方法来研究燃烧问题，将燃烧学，反应流体力学，计算流体力学和燃烧室工程设计有效地结合起来，开辟了研究燃烧理论及其应用的新途径，之后，应用激光技术和气体分析技术开始用于直接测量燃烧过程中气体和颗粒的温度，速度，组分浓度等参数，而这些测量结果加深了人们对燃烧现象的认识。
随后，燃烧学开始与湍流理论，多相流体力学，辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科交叉渗透，以致将燃烧理论发展到了更高的阶段。
4我国的燃烧科学的发展
在中国,虽然燃烧现象的发现和应用远远早于欧洲,为人类作出了很大贡献,但是燃烧作为一门科学,作为一个学科来研究和发展,还是在新中国成立以后,特别在1987年中国工程热物理学会及其燃烧分会成立以后。
1980年我国又参加了国际燃烧学会而成为国际燃烧学会的中国分会。
从此,我国燃烧科技人员,不仅可以在一年一度在国内召开的燃烧会议上发表论文,进行学术交流,而且还开始参加每两年召开一次的国际燃烧会议,与各国燃烧科学家和工程师进行学术交流,从而了解和学习国外最新科研成果和燃烧科学的发展动态,80年代以来,我国先后成立了两个煤燃烧国家重点实验室,一个内燃机燃烧国家重点实验室和一个火灾科学国家重点实验室,极大地促进了我国燃烧科学与技术的发展。
在燃烧技术取得的进展
80年代后,我国在电力系统范围内曾开展了改善锅炉燃烧、降低煤耗率的各种煤粉燃烧技术的研究和推广工作,取得了很大成绩。
先后研制出煤粉旋流预燃
室、钝体稳燃器、夹心风燃烧器、船型稳燃器、大速差射流及双通道燃烧器、扁平射流燃烧器、反吹射流燃烧器、浓淡分离燃烧器等,这些新型燃烧技术已在我国火电厂得到不同规模的应用,取得不同程度的效果,产生了较大的经济效益。
在内燃机燃烧技术方面,在新中国成立以来也出现了一批新的燃烧系统,如复合式燃烧系统,周向分层燃烧系统、射流燃烧系统、UCIC燃烧系统、碗形燃烧系统等。
最近几年来,开展了进气道喷射和直接喷射火花点火式发动机分层稀燃系统,取得了一定进展。
在燃烧过程基础研究中的进展
在国际上首次研究了火花点火式发动机在不同运转条件下,稳定火焰核心的临界尺寸及判定方法,建立了初期火焰循环变动的计算模型和整个燃烧过程循环变动的计算模型;并通过了实验验证。
首次在直喷式发动机上采用不均匀喷孔油嘴实现周向分层燃烧系统。
在煤的燃烧特性研究中,提出了关于煤焦表面反应动力学的新思想,揭示出煤焦着火燃烧中的一系列的宏观通用规律;从而揭示了煤焦着火与燃烧中的一系列内存物理规律;并首次提出关于计算焦煤燃烧速率的通用曲线法,从而使复杂的煤焦燃烧速率的计算方法变得简便、准确、适合于工程应用。
5燃烧科学展望
现代燃烧系统设计中，污染物排放的控制是主要因素。
所谓的污染物包括碳烟，飞灰，金属烟雾和各种气溶胶等颗粒物；硫氧化物，未燃尽的碳氢化合物，氮氧化物一氧化碳及二氧化碳。
在早期人们关注的仅仅是排放到大气中的颗粒物，知道19世纪中叶，人们弄清楚了洛杉矶盆地光化学烟雾是由机动车排放的未然碳氢化合物及氮氧化物造成的。
而对于各类排放物的含量，透过对燃烧化学反应的机理了解，能够有效地控制氮氧化物的排放问题，因此，对于环境污染控制过程不仅仅是在事后对排放物进行处理，而是在使用燃料前或者使用过程中对其进行处理及控制，以期达到直接控制氮氧化物的行程。
我国燃烧科学与技术在新中国成立以后,获得了很大发展,但与国际先进水平相比,仍有较大差距,主要原因有三:一是原来基础太差,解放前几乎没有进行这方面的科研工作;二是由于国家财力有限,科研经费投人不足;三是长期依靠进口,阻碍了自主研究开发,影响了科技人员的积极性。
今后应该针对目前存在的上述两
大问题,组织全国有关高等学校、科研机构和企业单位,集中力量,大力开展研究开发工作,以便早日得到解决。
在煤的燃烧方面,要着重研究适合中国国情的高效率、低污染、低成本、运行费用低而操作又简便的燃烧技术及其理论。
排烟循环流化床烟气脱硫技术就是属于这种技术。
循环流化床锅炉的大型化也是巫待解决的问题。
我国燃煤电站平均发电效率仅为29%,最高36%,为提高热效率和减少污染,要继续开展先进的清洁发电技术。
整体煤气联合循环(IGCC)和增压流化床燃烧联合循环P(FBC-CC),是其中最有发展前途的新技术。
6结束语
综上可见，燃烧学虽是一门古老的学科，但是她的最大进展却是在最近30年才完成的。
而且，在此时，人们对它的认识至今尚不完善，不少的燃烧机理尚不清楚，非常系统，详尽的燃烧理论尚未建立起来。
这是由于燃烧现象十分复杂，她是气体流动，传热，传质以及化学反应等物理与化学过程复杂的相互耦合作用的结果。
因此，在这些单独学科还不太成熟之前要对他们的综合学科做系统的理论分析研究就不是简单的事情了。
所以，相对地说，燃烧学是一门既古老而又年轻的学科。