燃烧理论精品PPT课件
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《燃烧基本理论》课件
燃烧的化学特性
放热反应
添加标题
1பைடு நூலகம்
燃烧是一种放热反应，释放出大量的热量，可以用于加热物体或驱动机械。
添加标题
2
化学键断裂
添加标题
3
燃烧过程中，可燃物质中的化学键发生断裂，释放出能量。
添加标题
4
新物质生成
添加标题
5
燃烧过程中，可燃物质与氧化剂反应生成新的物质，这些物质通常是稳定的化合物。
添加标题
6
燃烧的物理特性
含硫燃料燃烧时会产生二氧化硫等硫氧化物。
二氧化碳
氮氧化物
颗粒物
燃烧过程中，碳与氧结合生成二氧化碳。
高温下氮气与氧气反应生成氮氧化物。
燃烧过程中产生的固体颗粒物，如灰尘等。
温室效应
二氧化硫、氮氧化物等气体与水蒸气反应形成酸雨。
酸雨
空气污染
生态破坏
01
02
04
03
燃烧产生的污染物对生态系统造成破坏，影响生物多样性。
01
燃烧效率优化
通过调整燃料与空气的混合比例、燃烧温度和时间等参数，提高燃烧效率，减少不完全燃烧损失。
02
污染物排放控制
采用尾气处理、除尘、脱硫脱硝等技术，降低燃烧过程中产生的污染物排放。
燃烧的控制技术与方法
THANKS
感谢观看
长期接触污染物可能导致免疫系统功能下降，增加感染和疾病的风险。
燃烧产物对人体的影响
CATALOGUE
燃烧的应用与控制
05
燃烧化石燃料（如煤、石油、天然气）产生高温高压蒸汽，驱动发电机发电。
火力发电
利用燃气燃烧产生高速气流，驱动涡轮旋转，从而发电或提供动力。
燃气轮机
《消防燃烧学》PPT课件
的性质分类、按燃烧方式分类
按燃烧物的性质分类
根据燃烧物的性质，可以将燃烧分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。固体燃烧又可以分 为表面燃烧、熏烟燃烧和炽热燃烧；液体燃烧可以分为闪燃和沸溢；气体燃烧可以分为扩 散燃烧和预混燃烧。
按燃烧方式分类
根据燃烧方式的不同，可以将燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧和动力燃烧。扩散燃烧是指可 燃物与助燃物在混合过程中进行燃烧；预混燃烧是指可燃物与助燃物预先混合，然后进行 燃烧；动力燃烧是指可燃物在高速气流中进行的燃烧。
火灾扑救的基本原则与方法
冷却灭火法
窒息灭火法
隔离灭火法
抑制灭火法
通过降低可燃物的温度 来达到灭火的目的。
通过隔绝空气或稀释可 燃物来达到灭火的目的。
通过将可燃物与火源隔 离来达到灭火的目的。
通过抑制可燃物的化学 反应来达到灭火的目的。
应急救援的组织与实施
应急救援的组织 成立应急救援指挥部，负责统一指挥和协调应急救援工作。
火灾的起因与分类
火灾的起因
可燃物、助燃物（如氧气）和点火源 （如火柴、打火机）是火灾发生的必 要条件。
火灾的分类
根据燃烧物的不同，火灾可分为A、B 、C、D、E五类，分别为固体物质火 灾、液体或可熔化固体物质火灾、气 体火灾、金属火灾和带电火灾。
火灾预防的基本原则与方法
01
02
03
消除可燃物
减少室内可燃物的存放， 避免将可燃易燃物品置于 靠近火源的位置。
燃烧是一种放热、发光 的化学反应，通常伴随 着火焰的产生。
燃烧反应需要可燃物、 助燃物（通常是氧气） 和足够的高温，三者缺 一不可。
燃烧反应通常涉及一系 列复杂的化学反应，这 些反应会产生大量的热 量和光。
按燃烧物的性质分类
根据燃烧物的性质，可以将燃烧分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。固体燃烧又可以分 为表面燃烧、熏烟燃烧和炽热燃烧；液体燃烧可以分为闪燃和沸溢；气体燃烧可以分为扩 散燃烧和预混燃烧。
按燃烧方式分类
根据燃烧方式的不同，可以将燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧和动力燃烧。扩散燃烧是指可 燃物与助燃物在混合过程中进行燃烧；预混燃烧是指可燃物与助燃物预先混合，然后进行 燃烧；动力燃烧是指可燃物在高速气流中进行的燃烧。
火灾扑救的基本原则与方法
冷却灭火法
窒息灭火法
隔离灭火法
抑制灭火法
通过降低可燃物的温度 来达到灭火的目的。
通过隔绝空气或稀释可 燃物来达到灭火的目的。
通过将可燃物与火源隔 离来达到灭火的目的。
通过抑制可燃物的化学 反应来达到灭火的目的。
应急救援的组织与实施
应急救援的组织 成立应急救援指挥部，负责统一指挥和协调应急救援工作。
火灾的起因与分类
火灾的起因
可燃物、助燃物（如氧气）和点火源 （如火柴、打火机）是火灾发生的必 要条件。
火灾的分类
根据燃烧物的不同，火灾可分为A、B 、C、D、E五类，分别为固体物质火 灾、液体或可熔化固体物质火灾、气 体火灾、金属火灾和带电火灾。
火灾预防的基本原则与方法
01
02
03
消除可燃物
减少室内可燃物的存放， 避免将可燃易燃物品置于 靠近火源的位置。
燃烧是一种放热、发光 的化学反应，通常伴随 着火焰的产生。
燃烧反应需要可燃物、 助燃物（通常是氧气） 和足够的高温，三者缺 一不可。
燃烧反应通常涉及一系 列复杂的化学反应，这 些反应会产生大量的热 量和光。
《燃烧学》课件
焰 折火焰表面理论 ”。
传 播
容积燃烧理论：萨默菲尔德和谢京科夫建立。将
理 湍流火焰的前沿看成燃烧反应区。又称为“微扩
பைடு நூலகம்
论 散理论”。
湍流火焰现象分类
湍流火焰
小尺度湍流火焰 （ l l ）
大尺度湍流火焰 （ l l ）
大尺度弱湍流火焰 （ u Sl ）
大尺度强湍流火焰 （ u Sl ）
小尺度湍流火焰
即:
St
Sl
Ft Fl
只要求出
Ft Fl
即可求出
St
谢尔金 : 假设湍流火焰表面是由无 数锥形组成。
St Sl
4d Ft 2
Fl
h2d2 2
l2
1 h 2 d/2
d l
hutul/Sl
h /r 2 u l/S l/l2 u /S l2
故： St Sl 1ku/Sl2
火焰前沿面积的计算：用锥体面积表示有一定的误差，最近开始应用分 形几何学的方法 。
示，也称为层流燃烧速度 ( laminar burning
velocity) ，用Sl表示。
——大小取决于反应速度、热量和活性中心的传
递速度。
数学表达式
Bussen 燃烧 嘴火焰
Un Ucos Sl Ucos
U—未燃混合气局部流速
静止坐标下的预混合气火焰传播速度分析
us——混合气流速 up——火焰面的移动速度 u0——火焰面相对未燃混合气的移动速度
基本方程：
连续方程 ： 能量方程： 组分扩散方程： 状态方程：
u u S l c o n st （4-11）
uCpddT xddxddT xWQ （4-12）
uddC xi ddxDddC xi W
燃烧学课件.
燃烧学是研究燃烧现象及其原理的学科，涵盖了燃烧技术和燃烧科学的发展历程。从古代人类学会用火的传说，到近代高能、高压、高温、高速燃烧的技术发展，燃烧学在推动人类文明进步中发挥了重要作用。燃烧科学的基础理论包括燃素论、燃烧的氧化论、燃烧热力学和燃烧反应动力学等，这些理论为燃烧技术的创新提供了科学依据。燃烧过程中，火焰作为有浓度和温度剧烈变化的区域，其特性如自动传播、辐射、生碳和电离现象等是燃烧学研究的重点。此外，绝热燃烧温度是燃烧过程中的一个重要参数，与燃烧学中的核心内容，描述了燃烧过程中多组分气体的基本性质和相互关系，为燃烧过程的数值模拟和优化设计提供了理论基础。总之，燃烧学作为一门综合性学科，涉及多个领域的知识和技术，对于推动能源利用和环境保护具有重要意义。
燃烧与爆炸基本原理(共134张PPT)
沉积状态的粉尘，使原来不具备粉尘爆炸条件的地区和场所具备了粉尘爆
炸的条件，从而引起二次爆炸。
化学反应失控—放热化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等失
控引起温度迅速升高、反应速度急剧加快、内压急剧上升。
1.2 爆炸的基本概念
按化学爆炸发生的场合，可分为3类
密闭空间内爆炸—介质燃烧爆炸发生在封闭空间内，如压力容器或管
燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y 。ym在in 这种条件下，只有部分C元
素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化为H2O，部分S 元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分子形式存在，
C a H b O c S d y O 2 3 .7 7 y N 2a C O 2 b H 2 O 3 .7 7 y N 2d S O 2 (1 )C aH b O c S d 4 y
C5H12
基本燃烧速度/ m/s 0.40 0.47 0.46 0.45
0.46
气体 丙酮 丁酮 甲醇
氢
一氧化碳
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
燃烧的基本概念
1.1.6 理论火焰温度
火焰温度与燃烧条件有关，燃料特性、混合比、散热条件、约束 条件等都有重要影响。一般采用绝热燃烧温度来衡量燃烧特性。
如果燃烧反应所放出的热量未传到外界，而全部用来加热燃烧 产物，使其温度升高，则这种燃烧称为绝热燃烧。
在不计及离解作用的条件下，绝热燃烧时所能达到的温度最高， 这一温度称为理论燃烧火焰温度。
炸的条件，从而引起二次爆炸。
化学反应失控—放热化学反应如硝化、磺化、氧化、氯化、聚合等失
控引起温度迅速升高、反应速度急剧加快、内压急剧上升。
1.2 爆炸的基本概念
按化学爆炸发生的场合，可分为3类
密闭空间内爆炸—介质燃烧爆炸发生在封闭空间内，如压力容器或管
燃烧的基本概念
➢氧气不足，燃料有剩余， y 。ym在in 这种条件下，只有部分C元
素被氧化为CO，无CO2生成，部分H元素被氧化为H2O，部分S 元素被氧化为SO2，剩余燃料气以气态分子形式存在，
C a H b O c S d y O 2 3 .7 7 y N 2a C O 2 b H 2 O 3 .7 7 y N 2d S O 2 (1 )C aH b O c S d 4 y
C5H12
基本燃烧速度/ m/s 0.40 0.47 0.46 0.45
0.46
气体 丙酮 丁酮 甲醇
氢
一氧化碳
分子式
C3H6O CH3COC2H5
CH3OH H2
CO
基本燃烧速度/ m/s 0.54 0.42 0.56 3.12
0.46
C6H14
0.46
二氧化碳
CS2
0.58
C2H4
0.80
苯
C6H6
燃烧的基本概念
1.1.6 理论火焰温度
火焰温度与燃烧条件有关，燃料特性、混合比、散热条件、约束 条件等都有重要影响。一般采用绝热燃烧温度来衡量燃烧特性。
如果燃烧反应所放出的热量未传到外界，而全部用来加热燃烧 产物，使其温度升高，则这种燃烧称为绝热燃烧。
在不计及离解作用的条件下，绝热燃烧时所能达到的温度最高， 这一温度称为理论燃烧火焰温度。
燃烧学-3.着火的理论基础-PPT精品文档
可燃混合气内的某一处用点火热源点着相 强迫着火 邻一层混合气，尔后燃烧波自动的传播到 （点燃或点火） 混合气的其余部分。 ——局部加热。 Forced ignition
Spark ignition
Local initiation of a flame that will propagate.
自燃和点燃过程统称之为着火过程 。
第三章 着火的理论基础
研究不同着火方式的着火机理。 着火方式与机理 着火过程及方式 着火温度 热自燃过程分析 着火温度求解 着火的热自燃理论 谢苗诺夫公式 热自燃界限 热自燃的延迟期 链反应速度 链反应的发展过程 着火的链式反应理论 链反应的延迟期 烃类－空气混合物着火（自燃）特性 强迫着火过程 常用点火方法 强迫着火 电火花点火 点火的可燃界限
q1与q2 相离：
q1始终大于q2，一定能引起可燃混合气的着火。所以，
这种工况是不稳定的。
q1与q2 相切：
B点是临界状态，也是不 稳定的。只要环境介质温 度略高于T0，则q1和q2就 没有交点了，必然导致反 应混合气的着火。
图中 B点为着火临界点 Tb为着火温度 T0为自燃温度 T0~Tb之间的时间为着火 感应期
影响着火的因素
增加放热量q1
增加燃料浓度 增加燃料压力
增加燃料发热量
增加燃料活性
放热率曲线左移，在相同 温度下，燃料放热量增加， 着火温度降低，着火温度 E v q w Q V k n e x p V Q 降低，着火提前。 1 n 0 T R
可用着火的临界条件来确定活化能。
四、热自燃界限
log
P
T 0
燃烧基本理论PPT课件
纯碳与氧反应的表观频率因子 Ko,c仅是碳粒温度与直径的函数，而煤焦反 应的频率因子 Ko,ch K ocf (s) , 表示煤焦比表面积f（s）影响 煤焦反应速率的某一函数，显然f（s）是 个物理因素，它的大小与煤质有关，因此煤焦反应的频率因子与煤质有 关。
第21页/共44页
4．实验室研究情况
分析挥发分含量，它是按我国标准规定，将干燥 的煤样放在有盖坩埚内，在900±10℃的马弗炉中 加热7min，煤样所失去的重量。
第5页/共44页
2． 煤粉的着火特性
以煤着火机理研究、煤粉的着火特性实验研究及评 判为主要内容
煤粉着火机理的研究已有长达一个多世纪的历程， 其中一个主要的争论是,煤的着火是均相还是非均 相的。
Kd=2.3ФD/（d RTa）
其中，Ф为化学当量系数，与反应机理有关，在
C+O2→2CO时，Ф=2，在C+O2→CO2时Ф=1
第13页/共44页
其他影响因素
燃烧速度不仅与边界层扩散有关，而且与氧在孔 内的扩散有关。
孔内扩散系数与焦的孔隙结构密切相关。 煤中矿物组成及含量对煤焦燃烧反应也具有影响。
第20页/共44页
傅维标的研究
原因是：在前人处理数据中，将化学因素及物理因素引起对炭粒着火的 影响都归入E、Ko,c 中。其次，在用着火温度来确定反应动力学参数时， 许多研究者常以观察到火焰出现或者炭粒发光作为着火的标志，但此刻 与理论上定义的着火时刻相距较远，所以导致误差也较大。
E应是颗粒表面温度的函数，由煤焦与氧的化学特性决定，而与煤质无 关；
第15页/共44页
三、 煤粒着火过程及着火动力学
1．着火的定义 任何燃料的燃烧过程，都有“着火”及“燃烧”两个
阶段，由缓慢的氧化反应转变为剧烈的氧化反应（即 燃烧）的瞬间叫着火，转变时的最低温度叫着火温度。 Essenhigh指出 临界着火的情况下，有的点 dT dt 0, d 2T d 2t 0 出现
第21页/共44页
4．实验室研究情况
分析挥发分含量，它是按我国标准规定，将干燥 的煤样放在有盖坩埚内，在900±10℃的马弗炉中 加热7min，煤样所失去的重量。
第5页/共44页
2． 煤粉的着火特性
以煤着火机理研究、煤粉的着火特性实验研究及评 判为主要内容
煤粉着火机理的研究已有长达一个多世纪的历程， 其中一个主要的争论是,煤的着火是均相还是非均 相的。
Kd=2.3ФD/（d RTa）
其中，Ф为化学当量系数，与反应机理有关，在
C+O2→2CO时，Ф=2，在C+O2→CO2时Ф=1
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其他影响因素
燃烧速度不仅与边界层扩散有关，而且与氧在孔 内的扩散有关。
孔内扩散系数与焦的孔隙结构密切相关。 煤中矿物组成及含量对煤焦燃烧反应也具有影响。
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傅维标的研究
原因是：在前人处理数据中，将化学因素及物理因素引起对炭粒着火的 影响都归入E、Ko,c 中。其次，在用着火温度来确定反应动力学参数时， 许多研究者常以观察到火焰出现或者炭粒发光作为着火的标志，但此刻 与理论上定义的着火时刻相距较远，所以导致误差也较大。
E应是颗粒表面温度的函数，由煤焦与氧的化学特性决定，而与煤质无 关；
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三、 煤粒着火过程及着火动力学
1．着火的定义 任何燃料的燃烧过程，都有“着火”及“燃烧”两个
阶段，由缓慢的氧化反应转变为剧烈的氧化反应（即 燃烧）的瞬间叫着火，转变时的最低温度叫着火温度。 Essenhigh指出 临界着火的情况下，有的点 dT dt 0, d 2T d 2t 0 出现
《燃烧学》第一讲PPT课件
年前人类学会用火。
• 恩格斯：“火”使人类脱离野蛮进入文明 • “庄子”：木与木相摩则燃。 • 战国齐国田单：火牛阵 • 晋代张华“博物志”：四川用天然气煮盐 • 火药和火箭：我国首先发明（至少在宋代）
• 燃烧技术的三次大发展：蒸汽机和内燃机（产 业革命）；航空航天技术（二次世界大战）； 能源危机（70年代末）
• 混合气中各组分的物质流不等于该组分 的扩散流
• 各组分扩散流的总和为零 • 扩散流的总和对混合气整体运动没有影
响 • 各组分扩散线速度的总和不为零
（3）多组分有反应流动分子输运定律
Jsj
D12
Ys x j
Jsj
Ds
Ys x j
q
j
T x j
sVsjhs
h Yshs Ysh0s TT0 YscpsdT h0 TT0 cpdT
即由于分子不规则运动引起的扩散漂移 速度 • VS = vS – v
三种速度和三种物质流（续）
v g svs gs SVs Js
gsj svsj Jsj Ysv j sVsj sv j g j v j gsj svsj sVsj v j
sVsj Jsj 0
三种速度和三种物质流（续）
2-1 多组分有反应流体基本性质和关系式 （1）多组分完全气体混合物
s
s
Ys s /
p ps
s
Xs ps / p
nM
s nsMs
ps sRT / Ms nsRT
p RT / M nRT
Xs ps / p ns / n
n ns
s nsMs nM
多组分完全气体混合物（续）
（3）燃烧科学的发展
• 燃素论—18世纪中叶前 • 燃烧的氧化论—Lavosier，Lomonosov （1756-1771） • 燃烧热力学—Kirshoff，Hess （19世纪） • 燃烧反应动力学—Simonov，Lewis （20世纪初） • 燃烧学—Zeldovich，Frank-Kamenetsky，Spalding，
• 恩格斯：“火”使人类脱离野蛮进入文明 • “庄子”：木与木相摩则燃。 • 战国齐国田单：火牛阵 • 晋代张华“博物志”：四川用天然气煮盐 • 火药和火箭：我国首先发明（至少在宋代）
• 燃烧技术的三次大发展：蒸汽机和内燃机（产 业革命）；航空航天技术（二次世界大战）； 能源危机（70年代末）
• 混合气中各组分的物质流不等于该组分 的扩散流
• 各组分扩散流的总和为零 • 扩散流的总和对混合气整体运动没有影
响 • 各组分扩散线速度的总和不为零
（3）多组分有反应流动分子输运定律
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即由于分子不规则运动引起的扩散漂移 速度 • VS = vS – v
三种速度和三种物质流（续）
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三种速度和三种物质流（续）
2-1 多组分有反应流体基本性质和关系式 （1）多组分完全气体混合物
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多组分完全气体混合物（续）
（3）燃烧科学的发展
• 燃素论—18世纪中叶前 • 燃烧的氧化论—Lavosier，Lomonosov （1756-1771） • 燃烧热力学—Kirshoff，Hess （19世纪） • 燃烧反应动力学—Simonov，Lewis （20世纪初） • 燃烧学—Zeldovich，Frank-Kamenetsky，Spalding，
燃烧理论及应用PPT课件
2024/7/29
一、闪燃与闪点
闪燃意义 ➢ 闪燃是可燃液体发生着火的前奏，从防火的观点来说，
闪燃就是危险的警告，闪点是衡量可燃液体火灾危险性的 重要依据。因此，研究可燃液体火灾危险性时，闪燃现象 是必须掌握的一种燃烧类型。
2024/7/29
一、闪燃与闪点
闪点分级 ➢ 甲类液体：闪点小于28℃的液体。（如原油、汽油等） ➢ 乙类液体：闪点大于或等于28℃但小于60℃的液体。（
➢ 燃烧素学说认为，某种物体之所以能燃烧是因为其 中含有一种燃烧素，燃烧时，燃烧素就从物体内逸出。
➢ 例如，蜡烛的燃烧。 ➢ 燃烧素学说在解释什么是燃烧素时，认为火是由无
数细小活跃的微粒构成的物质实体，由这种火微粒构成 的火的元素就是燃烧素，物质如果不含有燃烧素则不能 燃烧。
2024/7/29
二、燃烧的氧学说
【学习目标】
1、了解着火理论 2、掌握闪燃与闪点、自燃与自燃点、着火与着火点 3、熟悉最小点火能量和消焰距离、物质的燃烧历程、燃烧
产物
2024/7/29
目录
一 着火理论 二 燃烧的类型
2024/7/29
第一节 着火理论
2024/7/29
一、燃烧素学说
基本内容
➢ 18世纪以前，欧洲盛行燃烧素学说(亦称燃素学说)， 对当时化学界的影响很大。
基本内容
➢ 有一体积为V(m3)的容器，其中充满有化学均匀可燃 气体混合物，其浓度为C(kg/m3)，容器的壁温为T0(K)，
容器内的可燃气体混合物正以速度u(kg/m3﹒s)在进行反
应，
➢ 化学反应后所放出的热量，一部份加热了气体混合物 ，使反应系统的温度提高，另一部份则通过容器壁而传给 周围环境
可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为游 离基，与其他分子相互作用发生一系列连锁反应， 将燃烧热释放出来，直至全部物质燃烧完或由于 中途受到抑制而停止燃烧。
一、闪燃与闪点
闪燃意义 ➢ 闪燃是可燃液体发生着火的前奏，从防火的观点来说，
闪燃就是危险的警告，闪点是衡量可燃液体火灾危险性的 重要依据。因此，研究可燃液体火灾危险性时，闪燃现象 是必须掌握的一种燃烧类型。
2024/7/29
一、闪燃与闪点
闪点分级 ➢ 甲类液体：闪点小于28℃的液体。（如原油、汽油等） ➢ 乙类液体：闪点大于或等于28℃但小于60℃的液体。（
➢ 燃烧素学说认为，某种物体之所以能燃烧是因为其 中含有一种燃烧素，燃烧时，燃烧素就从物体内逸出。
➢ 例如，蜡烛的燃烧。 ➢ 燃烧素学说在解释什么是燃烧素时，认为火是由无
数细小活跃的微粒构成的物质实体，由这种火微粒构成 的火的元素就是燃烧素，物质如果不含有燃烧素则不能 燃烧。
2024/7/29
二、燃烧的氧学说
【学习目标】
1、了解着火理论 2、掌握闪燃与闪点、自燃与自燃点、着火与着火点 3、熟悉最小点火能量和消焰距离、物质的燃烧历程、燃烧
产物
2024/7/29
目录
一 着火理论 二 燃烧的类型
2024/7/29
第一节 着火理论
2024/7/29
一、燃烧素学说
基本内容
➢ 18世纪以前，欧洲盛行燃烧素学说(亦称燃素学说)， 对当时化学界的影响很大。
基本内容
➢ 有一体积为V(m3)的容器，其中充满有化学均匀可燃 气体混合物，其浓度为C(kg/m3)，容器的壁温为T0(K)，
容器内的可燃气体混合物正以速度u(kg/m3﹒s)在进行反
应，
➢ 化学反应后所放出的热量，一部份加热了气体混合物 ，使反应系统的温度提高，另一部份则通过容器壁而传给 周围环境
可燃物质或助燃物质先吸收能量而离解为游 离基，与其他分子相互作用发生一系列连锁反应， 将燃烧热释放出来，直至全部物质燃烧完或由于 中途受到抑制而停止燃烧。
燃烧理论PPT课件
作业成绩，平时出勤，阅读文献报告， 与燃烧案例相关的新颖设计（额外加分）
2020/4/28 -
5
本节针对的问题
燃烧和能源利用是怎样的关系？ 燃烧在人类发展史中的地位怎样？ 燃烧的本质是什么？ 燃烧与“节能减排”战略关系大吗？ 燃烧设备有哪些特点？ 燃烧中蕴涵的节能减排的思想和方法？
2020/4/28 -
6
1绪论
1.1能源的概念与分类 1.2燃烧学的发展历程 1.3燃烧及其设备 1.4工程燃烧设备的性能特点 1.5燃烧学研究内容 1.6课程任务、特点 1.7参考书目
-
7
1.1能源的概念与分类
燃烧：燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧是一种重要的 能源转化形式。
能源： “能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”。——《科学
2009年全国发电量达36812亿千瓦时，其中水电、火电、核电和 风电发电量占全部发电量的比重分别为15.53%、81.81%、 1.90%和0.75%。
2010年全国能源消费总量超过32亿吨标煤，远高于27亿吨标煤 的规划值。据分析“即使按照每5年单位GDP能耗下降20%计算， 同时保持9%的增速，到2020年也需要70亿吨标煤。”
石油 25%
核能 其它 8% 5%
天然气 22%
世界能源消费结构（2000年）
化石能源占总能源的87％
其它
煤
2%
37%
核能
石油
17%
11%
水力 天然气 18% 15%
世界电力能源结构（2000年）
化石能源占总电力能源的63％。
-
11
中国能源现状
中国能源人均占有量为世界人均资源量的1/2，为美国人均资源 量的1/10。
2020/4/28 -
5
本节针对的问题
燃烧和能源利用是怎样的关系？ 燃烧在人类发展史中的地位怎样？ 燃烧的本质是什么？ 燃烧与“节能减排”战略关系大吗？ 燃烧设备有哪些特点？ 燃烧中蕴涵的节能减排的思想和方法？
2020/4/28 -
6
1绪论
1.1能源的概念与分类 1.2燃烧学的发展历程 1.3燃烧及其设备 1.4工程燃烧设备的性能特点 1.5燃烧学研究内容 1.6课程任务、特点 1.7参考书目
-
7
1.1能源的概念与分类
燃烧：燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧是一种重要的 能源转化形式。
能源： “能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”。——《科学
2009年全国发电量达36812亿千瓦时，其中水电、火电、核电和 风电发电量占全部发电量的比重分别为15.53%、81.81%、 1.90%和0.75%。
2010年全国能源消费总量超过32亿吨标煤，远高于27亿吨标煤 的规划值。据分析“即使按照每5年单位GDP能耗下降20%计算， 同时保持9%的增速，到2020年也需要70亿吨标煤。”
石油 25%
核能 其它 8% 5%
天然气 22%
世界能源消费结构（2000年）
化石能源占总能源的87％
其它
煤
2%
37%
核能
石油
17%
11%
水力 天然气 18% 15%
世界电力能源结构（2000年）
化石能源占总电力能源的63％。
-
11
中国能源现状
中国能源人均占有量为世界人均资源量的1/2，为美国人均资源 量的1/10。
自燃理论燃烧学基础PPT课件
着火感应期的存在原因：可燃体系在着火前由 低温化学反应到高温燃烧反应，需要有个热量 逐渐积累、温度逐渐上升过程，反应才能自动 加速，而这个过程是需要时间的。
34
四、热自燃理论中的着火感应期
（一）T-t曲线图
q
ql T
b
Tc
c a
T0 Tc
T
t
35
第二节 弗兰克-卡门涅茨基自燃理论 Frank-Kamenetski
第一节 谢苗诺夫自燃理论
一、热自燃理论的基本出发点
体系能否着火取决于化学反应放热因素与体系向 环境散热因素的相对大小。如果反应放热占优势， 体系就会出现热量积累，温度升高，反应加速，出 现自燃。反之，不能自燃。 二、谢苗诺夫自燃理论
谢苗诺夫自燃理论的基本出发点：自然体系的着 火成功与否取决于放热因素和散热因素的相互关系。
31
三、热自燃理论的着火条件 （二）放热速率的影响因素
1、发热量 2、温度 3、催化物质 4、比表面积 5、新旧程度 6、压力
压力越大，反应物密度越大，单位体积产 生的热量越多，易发生自燃。
32
三、热自燃理论的着火条件 （三）散热速率的影响因素
1、导热作用 导热系数越小，越易蓄热，易自燃；
2、对流换热作用 对流换热作用差的，容易自燃。如：通风
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
Q2
a点：
b
b点：
c点：
a
c
T0
T
相交： 相切： 相离：
21
放热速率：
散热速率：
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
b
Q2 自燃重要的准则：
34
四、热自燃理论中的着火感应期
（一）T-t曲线图
q
ql T
b
Tc
c a
T0 Tc
T
t
35
第二节 弗兰克-卡门涅茨基自燃理论 Frank-Kamenetski
第一节 谢苗诺夫自燃理论
一、热自燃理论的基本出发点
体系能否着火取决于化学反应放热因素与体系向 环境散热因素的相对大小。如果反应放热占优势， 体系就会出现热量积累，温度升高，反应加速，出 现自燃。反之，不能自燃。 二、谢苗诺夫自燃理论
谢苗诺夫自燃理论的基本出发点：自然体系的着 火成功与否取决于放热因素和散热因素的相互关系。
31
三、热自燃理论的着火条件 （二）放热速率的影响因素
1、发热量 2、温度 3、催化物质 4、比表面积 5、新旧程度 6、压力
压力越大，反应物密度越大，单位体积产 生的热量越多，易发生自燃。
32
三、热自燃理论的着火条件 （三）散热速率的影响因素
1、导热作用 导热系数越小，越易蓄热，易自燃；
2、对流换热作用 对流换热作用差的，容易自燃。如：通风
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
Q2
a点：
b
b点：
c点：
a
c
T0
T
相交： 相切： 相离：
21
放热速率：
散热速率：
决定曲线位置关系的因素 ：T0，P一定； h变！
q
Q1
b
Q2 自燃重要的准则：
燃烧的基础知识课件
无火焰燃烧具有三个特点： （1）无链锁反应。 （2）氧在可燃烧的界面。 （3）可燃物为炽热的固体。 对有火焰燃烧，由于燃烧过程中存在未受抑制的 游离基（自由基）作中间体，所以燃烧三角形增 加了一个空间坐标，形成燃烧四面体。如图1-2-3 所示。
• 人们长期用火和同火灾斗争中发现闪燃、着火、
自然爆炸等燃烧类型，它们各自都有其独特性。 因此，人们为了消防安全必须分析研究每一类型 燃烧的发生的特殊原因，以便人们按照实际情况 确定了该相应的防火和灭火措施。
3.一定的引火能量（点火能）
• 不管何种形式的点火能量，都必须达到一定的强
度才能引起可燃物质着火。否则，燃烧就不会发 生不同可燃物质燃烧所需的引火能（点火能）各 不相同。 几种常见可燃物燃烧所需要的温度如表所示：
•
4、相互作用
• 燃烧不仅必须具备必要条件（三要素）和充分条 •
件，而且还必须使以上条件相互结合、相互作用， 燃烧才会发生和持续，否则，燃烧也不能发生。 对无火焰燃烧可用经典三角形（如图1-2-2）表示 三者关系。燃烧三要素（三边连接）同时存在、 相互作用，燃烧才会发生。
•
燃烧的定义
• 步骤自行加速发展下去（瞬间自发进行若干次），直
至反应物燃尽为止燃烧是可燃物与氧化剂作用产生的 放热反应，通常伴有火焰、发光和（或）发烟现象。 简而言之，燃烧是一种放热、发光的化学反应。
燃烧本质
•
随着现代科学的发展，近代链锁反应理论认为：燃 烧是一种游离基的链锁反应。链锁反应也称为链式反应， 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它 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（自由基或自由原子）时，即可发生 链锁反应。只要反应一经开始，就可经过许多链锁。当 活化中心全部消失（即游离基消失）时，链锁反应就会 终止。
燃烧学完整版.ppt
11
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
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
燃烧学理论幻灯片
装在容器内的液体或气体，体积迅速膨胀，使 容器压力急剧增加，由于超压力和（或）应力变 化使容器发生爆炸，并且爆炸前后物质的化学成 分均不改变的现象， 称为物理爆炸。
（二） 化学爆炸
因物质发生化学反应， 产生大量气体和高温而发 生的爆炸，称为化学爆炸。如可燃气体、蒸气或 粉尘与空气形成的混合物遇火源而引起的爆炸， 炸药的爆炸，煤矿瓦斯的爆炸等。在消防工作中 经常遇到的是可燃气体、蒸气、粉尘、液滴与空 气或其他氧化介质形成爆炸性混合物发生的爆炸。
1）根据闪点将能燃烧的液体分为两类，闪点小于 或等于45℃称为易燃液体，闪点大于45℃的液体 称为可燃液体。
2）根据闪点可评定液体火灾危险性的大小。闪点 越低的液体其火灾危险性就越大。
3）根据闪点可确定液体生产、加工、储存的火灾 危险性分类。
11、着火 可燃物质一经被点燃，能持续并不断扩大的燃烧
杂类
类型
初起火灾 发展阶段 下降阶段
闪燃
闪点（应用）
着火
燃点
自燃（受热、本身）
自燃点
爆炸（特殊）
分类 物理 常见
化学
轰燃
核
炸药的爆炸
煤矿瓦斯的爆炸
可燃气体、蒸汽或粉 尘与空气形成的混合 物遇火源而引起的爆 炸
概念
爆炸浓度极限 爆炸温度极限 最小点火能量 爆炸性气体环境 可燃性粉尘环境
粉尘 爆炸
粉尘爆炸的特点 粉尘爆炸的条件
（2）爆炸品的火灾危险性。
主要表现于其受到摩擦、撞击、震动、高热或 其他能量激发后，就能产生剧烈的化学反应， 并在极短时间内释放大量热量和气体而发生爆 炸性燃烧。
28、易燃液体。
易燃液体是指闭杯试验闪点≤61℃的液体、液体混合物或 含有固体混合物的液体。
（二） 化学爆炸
因物质发生化学反应， 产生大量气体和高温而发 生的爆炸，称为化学爆炸。如可燃气体、蒸气或 粉尘与空气形成的混合物遇火源而引起的爆炸， 炸药的爆炸，煤矿瓦斯的爆炸等。在消防工作中 经常遇到的是可燃气体、蒸气、粉尘、液滴与空 气或其他氧化介质形成爆炸性混合物发生的爆炸。
1）根据闪点将能燃烧的液体分为两类，闪点小于 或等于45℃称为易燃液体，闪点大于45℃的液体 称为可燃液体。
2）根据闪点可评定液体火灾危险性的大小。闪点 越低的液体其火灾危险性就越大。
3）根据闪点可确定液体生产、加工、储存的火灾 危险性分类。
11、着火 可燃物质一经被点燃，能持续并不断扩大的燃烧
杂类
类型
初起火灾 发展阶段 下降阶段
闪燃
闪点（应用）
着火
燃点
自燃（受热、本身）
自燃点
爆炸（特殊）
分类 物理 常见
化学
轰燃
核
炸药的爆炸
煤矿瓦斯的爆炸
可燃气体、蒸汽或粉 尘与空气形成的混合 物遇火源而引起的爆 炸
概念
爆炸浓度极限 爆炸温度极限 最小点火能量 爆炸性气体环境 可燃性粉尘环境
粉尘 爆炸
粉尘爆炸的特点 粉尘爆炸的条件
（2）爆炸品的火灾危险性。
主要表现于其受到摩擦、撞击、震动、高热或 其他能量激发后，就能产生剧烈的化学反应， 并在极短时间内释放大量热量和气体而发生爆 炸性燃烧。
28、易燃液体。
易燃液体是指闭杯试验闪点≤61℃的液体、液体混合物或 含有固体混合物的液体。
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家拉 瓦锡（Lavoisier）首先提出燃烧是物质的氧化这一概 念，这被认为是创建燃烧理论的萌芽。
燃烧理论
教材：工程燃烧学，汪军，中国电力出版社，2008.7
燃烧：社会发展与科技进步的推动力
2021/1/8
2
北京奥运会火炬、 火种送上海拔 8844．43米的珠穆 朗玛峰峰顶。火炬 克服低温、低压、 缺氧、大风等极端 不利条件，在珠峰 之巅漂亮地燃烧， 举世为之惊叹。在 这史无前例的壮举 背后，凝聚着中国 航天人的智慧与辛 劳。
国家能源局发展规划司司长江冰表示，按照中国国情和“十二五” 国际国内的经济社会发展趋势测算，2015年中国一次能源消费总 量可控制在40-42亿吨标准煤，2030年总量可能接近和超过70亿吨 标准煤。
21世纪上半叶我国一次能源生产和消费结构仍以煤炭为主，电力 能源结构以火电为主。实现我国政府提出的到2020年单位GDP二 氧化碳排放比2005年下降40%-45%20的21/目1/8 标，需要付出艰苦努力。 12
机、脉冲爆震发动机等) 、大功率舰船用燃气轮机 开发替代燃料、研制高性能燃烧器、防火防爆、娱
乐产品开发…
2021/1/8
4
教学与考察方式
课堂授课34学时、实验2学时
成绩评定（暂定） 期末考试：满分100分，占60%，笔试 日常考核：满分100分，占40%，包括
作业成绩，平时出勤，阅读文献报告， 与燃烧案例相关的新颖设计（额外加分）
按照能源利用对环境的影响划分：
清洁能源：天然气、风能、水能、太阳能、地热 能、可燃冰、核能。
非清洁能源：煤炭、石油。
按能源的性质和利用方式：
燃料能源：矿物燃料、生物质燃料、化工燃料、 核燃料。
非燃料能源：风能、太阳能、地热能、潮汐能等。
2021/1/8
10
2000年世界能源结构
煤 40%
石油 25%
核能 其它 8% 5%
天然气 22%
世界能源消费结构（2000年）
化石能源占总能源的87％
其它
煤
2%
37%
核能
石油
17%
11%
水力 天然气 18% 15%
世界电力能源结构（2000年）
化石能源占总电力能源的63％。
中国能源现状
中国能源人均占有量为世界人均资源量的1/2，为美国人均资源量 的1/10。
2021/1/8
8
能的形式
机械能、热能、电磁能、化学能、核能（原子能）、辐射 能等。
能源分类 按转换和利用层次划分： 一次能源：从自然界取得的未经加工或转换的能源。 二次能源：一次能源经过加工或者转换得到的电能、油类、
煤气、焦炭、热水、蒸汽等能源。 终端能源：能源经输送和分配，终端用能设备入口得到的
2021/1/8
3
燃烧应用领域及发展需求
能源动力：煤炭发电、石油、天然气 … 工业生产：钢铁、玻璃、陶瓷、塑料、纳米粒子 … 日常生活：火锅、壁炉、生日蜡烛 、焰火… 安全防范：森林火灾、建筑物火灾、煤矿爆炸 … 环境与气候：氮氧化物、一氧化碳、硫氧化物、炭
黑…
能源动力：世界总能源的 80％来自于燃烧矿物燃料 环境污染：绝大部分大气污染物和CO2也源自于燃烧 推进技术：高超声速飞行器发动机(如超燃冲压发动
2021/1/8
13
（2）燃素说（16～17世纪）：火是由无数细小而活 泼的微粒构成的物质实体。这种微粒既能同其他元素 化合而成化合物，也能以游离形式存在。他弥散于大 气之中，给人以温暖的感觉。由这种火的微粒构成的 元素就是“燃素”。按照燃素说解释燃烧现象，认为 一切于燃烧有关的化学变化都可以归结为物质吸收燃 素与释放燃素的过程。
2021/1/8
5
本节针对的问题
燃烧和能源利用是怎样的关系？ 燃烧在人类发展史中的地位怎样？ 燃烧的本质是什么？ 燃烧与“节能减排”战略关系大吗？ 燃烧设备有哪些特点？ 燃烧中蕴涵的节能减排的思想和方法？
2021/1/8
6
1绪论
1.1能源的概念与分类 1.2燃烧学的发展历程 1.3燃烧及其设备 1.4工程燃烧设备的性能特点 1.5燃烧学研究内容 1.6课程任务、特点 1.7参考书目
1.2燃烧学的发展与需求
远古时代燧人氏钻木取火，50万年以前北京猿人已经学 会使用火。
希腊神话中，火是普罗米修斯从宙斯手中偷得赠送给人 类的礼物。
无论是西方的圣火，还是中国的“火文化”，都体现了 对人类进步的尊重与渴望。
（1）火是人类第一次支配的自然力，并逐步成为人类改 造自然的强大手段；汉代（公元前200年）已经开始使用 煤；魏晋时期（公元300年）开始用煤冶铁。但对燃烧现 象的本质可以说一无所知。
能源。 按能源可否再生划分： 可再生能源：能重复再生的自然能源。 非再生能源：不能重复产生的自然能源。短期内不会重复
产生，最终会枯竭。
2021/1/8
9
按人类开始利用能源的历史划分：
常规能源：在现有经济和技术条件下,已经大规 模生产和广泛使用的能源。
新能源：虽然已得到利用，或已引起人们重视， 但尚未被人类大规模利用，或在利用技术方面有 待进一步研究和开发的能源。
2009年全国发电量达36812亿千瓦时，其中水电、火电、核电和风 电发电量占全部发电量的比重分别为15.53%、81.81%、1.90%和 0.75%。
2010年全国能源消费总量超过32亿吨标煤，远高于27亿吨标煤的 规划值。据分析“即使按照每5年单位GDP能耗下降20%计算，同 时保持9%的增速，到2020年也需要70亿吨标煤。”
1.1能源的概念与分类
燃烧：燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧是一种重要的 能源转化形式。
能源： “能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”。——《科学
技术百科全书》 “能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适
当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。——《大英百科 全书》 “在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来 作功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能 源”。——《日本大百科全书》 “能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一 形式能量的载能体资源”。——中国《能源百科全书》
燃烧理论
教材：工程燃烧学，汪军，中国电力出版社，2008.7
燃烧：社会发展与科技进步的推动力
2021/1/8
2
北京奥运会火炬、 火种送上海拔 8844．43米的珠穆 朗玛峰峰顶。火炬 克服低温、低压、 缺氧、大风等极端 不利条件，在珠峰 之巅漂亮地燃烧， 举世为之惊叹。在 这史无前例的壮举 背后，凝聚着中国 航天人的智慧与辛 劳。
国家能源局发展规划司司长江冰表示，按照中国国情和“十二五” 国际国内的经济社会发展趋势测算，2015年中国一次能源消费总 量可控制在40-42亿吨标准煤，2030年总量可能接近和超过70亿吨 标准煤。
21世纪上半叶我国一次能源生产和消费结构仍以煤炭为主，电力 能源结构以火电为主。实现我国政府提出的到2020年单位GDP二 氧化碳排放比2005年下降40%-45%20的21/目1/8 标，需要付出艰苦努力。 12
机、脉冲爆震发动机等) 、大功率舰船用燃气轮机 开发替代燃料、研制高性能燃烧器、防火防爆、娱
乐产品开发…
2021/1/8
4
教学与考察方式
课堂授课34学时、实验2学时
成绩评定（暂定） 期末考试：满分100分，占60%，笔试 日常考核：满分100分，占40%，包括
作业成绩，平时出勤，阅读文献报告， 与燃烧案例相关的新颖设计（额外加分）
按照能源利用对环境的影响划分：
清洁能源：天然气、风能、水能、太阳能、地热 能、可燃冰、核能。
非清洁能源：煤炭、石油。
按能源的性质和利用方式：
燃料能源：矿物燃料、生物质燃料、化工燃料、 核燃料。
非燃料能源：风能、太阳能、地热能、潮汐能等。
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2000年世界能源结构
煤 40%
石油 25%
核能 其它 8% 5%
天然气 22%
世界能源消费结构（2000年）
化石能源占总能源的87％
其它
煤
2%
37%
核能
石油
17%
11%
水力 天然气 18% 15%
世界电力能源结构（2000年）
化石能源占总电力能源的63％。
中国能源现状
中国能源人均占有量为世界人均资源量的1/2，为美国人均资源量 的1/10。
2021/1/8
8
能的形式
机械能、热能、电磁能、化学能、核能（原子能）、辐射 能等。
能源分类 按转换和利用层次划分： 一次能源：从自然界取得的未经加工或转换的能源。 二次能源：一次能源经过加工或者转换得到的电能、油类、
煤气、焦炭、热水、蒸汽等能源。 终端能源：能源经输送和分配，终端用能设备入口得到的
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3
燃烧应用领域及发展需求
能源动力：煤炭发电、石油、天然气 … 工业生产：钢铁、玻璃、陶瓷、塑料、纳米粒子 … 日常生活：火锅、壁炉、生日蜡烛 、焰火… 安全防范：森林火灾、建筑物火灾、煤矿爆炸 … 环境与气候：氮氧化物、一氧化碳、硫氧化物、炭
黑…
能源动力：世界总能源的 80％来自于燃烧矿物燃料 环境污染：绝大部分大气污染物和CO2也源自于燃烧 推进技术：高超声速飞行器发动机(如超燃冲压发动
2021/1/8
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（2）燃素说（16～17世纪）：火是由无数细小而活 泼的微粒构成的物质实体。这种微粒既能同其他元素 化合而成化合物，也能以游离形式存在。他弥散于大 气之中，给人以温暖的感觉。由这种火的微粒构成的 元素就是“燃素”。按照燃素说解释燃烧现象，认为 一切于燃烧有关的化学变化都可以归结为物质吸收燃 素与释放燃素的过程。
2021/1/8
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本节针对的问题
燃烧和能源利用是怎样的关系？ 燃烧在人类发展史中的地位怎样？ 燃烧的本质是什么？ 燃烧与“节能减排”战略关系大吗？ 燃烧设备有哪些特点？ 燃烧中蕴涵的节能减排的思想和方法？
2021/1/8
6
1绪论
1.1能源的概念与分类 1.2燃烧学的发展历程 1.3燃烧及其设备 1.4工程燃烧设备的性能特点 1.5燃烧学研究内容 1.6课程任务、特点 1.7参考书目
1.2燃烧学的发展与需求
远古时代燧人氏钻木取火，50万年以前北京猿人已经学 会使用火。
希腊神话中，火是普罗米修斯从宙斯手中偷得赠送给人 类的礼物。
无论是西方的圣火，还是中国的“火文化”，都体现了 对人类进步的尊重与渴望。
（1）火是人类第一次支配的自然力，并逐步成为人类改 造自然的强大手段；汉代（公元前200年）已经开始使用 煤；魏晋时期（公元300年）开始用煤冶铁。但对燃烧现 象的本质可以说一无所知。
能源。 按能源可否再生划分： 可再生能源：能重复再生的自然能源。 非再生能源：不能重复产生的自然能源。短期内不会重复
产生，最终会枯竭。
2021/1/8
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按人类开始利用能源的历史划分：
常规能源：在现有经济和技术条件下,已经大规 模生产和广泛使用的能源。
新能源：虽然已得到利用，或已引起人们重视， 但尚未被人类大规模利用，或在利用技术方面有 待进一步研究和开发的能源。
2009年全国发电量达36812亿千瓦时，其中水电、火电、核电和风 电发电量占全部发电量的比重分别为15.53%、81.81%、1.90%和 0.75%。
2010年全国能源消费总量超过32亿吨标煤，远高于27亿吨标煤的 规划值。据分析“即使按照每5年单位GDP能耗下降20%计算，同 时保持9%的增速，到2020年也需要70亿吨标煤。”
1.1能源的概念与分类
燃烧：燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧是一种重要的 能源转化形式。
能源： “能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”。——《科学
技术百科全书》 “能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类用适
当的转换手段便可让它为自己提供所需的能量”。——《大英百科 全书》 “在各种生产活动中，我们利用热能、机械能、光能、电能等来 作功，可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体，称为能 源”。——《日本大百科全书》 “能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一 形式能量的载能体资源”。——中国《能源百科全书》