燃燒現(xiàn)象：火焰形成、傳播和熄滅機制

目錄
前言
撰稿人
第1章 引言：燃燒面臨的挑戰(zhàn) 1
第2章 燃燒診斷：解析燃燒化學的測量技術(shù) 4
2.1 引言 4
2.2 燃燒中間組分研究技術(shù) 5
2.2.1 光譜技術(shù) 6
2.2.2 質(zhì)譜技術(shù) 7
2.3 示例結(jié)果 8
2.4 總結(jié)和結(jié)論 15
參考文獻 16
第3章 可燃性極限：可燃混合氣的著火和熄火極限 19
3.1 可燃性極限：火焰熄火研究歷史與機理 19
3.1.1 引言 19
3.1.2 極限火焰向上傳播 20
3.1.3 流動結(jié)構(gòu) 21
3.1.4 熱結(jié)構(gòu) 23
3.1.5 火焰拉伸 24
3.1.6 向上傳播火焰的熄滅機理 25
3.1.7 向下傳播火焰的熄滅機理 27
參考文獻 30
3.2 電火花點火及其火焰形成機理 31
3.2.1 引言 32
3.2.2 數(shù)值模型描述 32
3.2.3 計算結(jié)果 35
3.2.4 結(jié)論 42
參考文獻 42
第4章 邊界條件對火焰?zhèn)鞑サ挠绊?44
4.1 對沖預混火焰的傳播 44
4.1.1 引言 44
4.1.2 層流火焰速度的確定 48
4.1.3 預熱下層流火焰速度 50
4.1.4 總活化能的確定 53
4.1.5 結(jié)論 55
參考文獻 56
4.2 渦旋中的火焰?zhèn)鞑ィ貉販u核的傳播速度 57
4.2.1 引言 57
4.2.2 火焰外觀 62
4.2.3 火焰速度 66
4.2.4 Lewis 數(shù)效應 70
參考文獻 71
4.3 邊緣火焰 73
4.3.1 引言 73
4.3.2 非預混邊緣火焰 76
4.3.3 預混邊緣火焰 85
4.3.4 結(jié)論 85
參考文獻 86
第5章 火焰?zhèn)鞑ミ^程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象 90
5.1 火焰?zhèn)鞑サ牟环€(wěn)定性 90
5.1.1 引言 90
5.1.2 火焰鋒的穩(wěn)定性和不穩(wěn)定性 90
5.1.3 熱聲不穩(wěn)定性 99
參考文獻 107
5.2 微擾火焰動力學與熱聲不穩(wěn)定性 110
5.2.1 引言 110
5.2.2 火焰聲輻射和燃燒聲學 111
5.2.3 實驗裝置 113
5.2.4 微擾火焰動力學 116
5.2.5 時間跟蹤分析 122
5.2.6 當量比擾動下的相互作用 125
5.2.7 結(jié)論 126
參考文獻 126
5.3 郁金香火焰：密閉管中的爆燃形態(tài) 129
5.3.1 引言 129
5.3.2 郁金香火焰的歷史描述 130
5.3.3 相對較短的密閉管中的郁金香火焰 133
5.3.4 郁金香火焰不穩(wěn)定的觸發(fā) 135
5.3.5 結(jié)論 138
參考文獻 138
第6章 不同的火焰淬熄方法 141
6.1 火焰在窄通道中的傳播及其淬熄機理 141
6.1.1 引言 141
6.1.2 火焰形狀和傳播速度 143
6.1.3 當量比對淬熄距離的影響 144
6.1.4 火焰鋒后熱燃氣區(qū)域的長度 145
6.1.5 死區(qū) 146
6.1.6 火焰曲率半徑 147
6.1.7 近淬熄極限的燃燒速度 148
6.1.8 Peclet 數(shù) 149
6.1.9 數(shù)值模擬 149
6.1.10 火焰在淬熄極限下的行為和特性 151
6.1.11 結(jié)論 153
參考文獻 153
6.2 湍流火焰淬熄：火焰淬熄準則 155
6.2.1 引言 156
6.2.2 實驗過程 158
6.2.3 結(jié)果和討論 159
6.2.4 結(jié)論 165
參考文獻 165
6.3 對沖預混火焰的熄滅 167
6.3.1 動機和目標 167
6.3.2 非均勻擴散效應 169
6.3.3 邊界條件的影響 171
6.3.4 脈動不穩(wěn)定性引起的熄火 173
6.3.5 可燃性的基本極限 176
6.3.6 結(jié)論 178
參考文獻 179
6.4 旋轉(zhuǎn)圓柱形容器中的火焰?zhèn)鞑ィ夯鹧娲阆C理 181
6.4.1 引言 181
6.4.2 旋轉(zhuǎn)瞬態(tài)過程中容器內(nèi)的流動結(jié)構(gòu) 185
6.4.3 壁面與容器內(nèi)氣體間的傳熱 188
6.4.4 火焰對容器內(nèi)流動的影響 188
6.4.5 火焰-流動相互作用 189
6.4.6 進一步研究的問題 191
6.4.7 結(jié)論 193
參考文獻 193
第7章 湍流火焰 195
7.1 湍流預混火焰：過去幾十年的實驗研究 195
7.1.1 引言 195
7.1.2 三個基本問題 196
7.1.3 湍流火焰?zhèn)鞑?200
7.1.4 穩(wěn)定的斜湍流火焰 205
參考文獻 215
7.2 非預混湍流燃燒 218
7.2.1 引言 218
7.2.2 射流火焰的基本特征 218
7.2.3 混合分數(shù)、耗散與有限速率化學反應 221
7.2.4 湍流結(jié)構(gòu)和長度尺度 224
7.2.5 總結(jié) 229
參考文獻 230
7.3 湍流燃燒的精細分辨率模擬 231
7.3.1 本節(jié)范圍 231
7.3.2 DNS 232
7.3.3 非定常 RANS 方法 235
7.3.4 大渦模擬 237
7.3.5 展望 239
參考文獻 239
第8章 燃燒和火焰形成的其他有趣例子 242
8.1 蠟燭和射流擴散火焰：重力和微重力條件下的燃燒機理 242
8.1.1 引言 242
8.1.2 歷史概述 242
8.1.3 蠟燭燃燒過程 244
8.1.4 射流擴散火焰結(jié)構(gòu) 246
8.1.5 杯形燃燒器火焰結(jié)構(gòu) 250
8.1.6 結(jié)論 251
參考文獻 251
8.2 火花點火發(fā)動機中的燃燒 254
8.2.1 引言 254
8.2.2 均質(zhì)充量火花點火發(fā)動機 255
8.2.3 分層充量火花點火發(fā)動機 258
8.2.4 火花輔助壓縮點火發(fā)動機 262
8.2.5 結(jié)論 263
參考文獻 264
8.3 壓燃式發(fā)動機中的燃燒 265
8.3.1 引言 265
8.3.2 傳統(tǒng)壓燃式發(fā)動機 267
8.3.3 高速壓燃式發(fā)動機 274
8.3.4 預混 CI 發(fā)動機：超低排放概念 276
8.3.5 結(jié)論 278
參考文獻 279
8.4 爆燃轉(zhuǎn)爆轟 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 判據(jù) 294
參考文獻 295
8.5 爆轟 297
8.5.1 引言 297
8.5.2 胞格結(jié)構(gòu) 298
8.5.3 爆轟波結(jié)構(gòu) 299
8.5.4 橫波的作用 303
8.5.5 胞格結(jié)構(gòu)與起爆 303
8.5.6 傳爆 304
8.5.7 熱釋放過程 306
8.5.8 旋轉(zhuǎn)爆轟 307
參考文獻 308
索引 311