第6章的主要内容是将化学动力学与热力学模型进行关联。导出了定压和定容反应 器、全混流和柱塞流反应器四种模型。这些简化的模型可以让学生清楚地掌握化学动力学 是如何用于更大的实际情形的。第6章也提供了许多用于反应器分析与设计的项目。本章 的有效性和独特性相映成趣。 在前几章学习了热化学、分子输运和化学动力学后,第7章导出了在后续各章中将用到 的反应系统的简化守恒方程。这一章引入了两个守恒标量的方法来简化反应流的求解问 题。目的是为更严格的推导提供基础。对于本科生来说,这一章可任选,完全可以跳过去; 但是对于研究生的入门课程,这一章还是很有用的。 行 第8~13章是对各种火焰基本问题的描述。第8章讨论层流预混火焰,第9章和第10 章讨论层流非预混火焰。湍流火焰问题在第12章(预混)和第13章(非预混)中讨论,主题 版 包括火焰传播、着火、灭火和火焰稳定。尽可能地采用简化的分析方法,并强调实际的应用 为了更好地理解最基本的内容,尽可能地避开了严谨的数学推导。这样做有时可能对某些 现象无法完全解释。对于这些情况,一般会提醒读者注意并提供相关的参考文献,以利读者 能找到更完全的理解。由于这些材料很丰富,读者完全可以方便地只选择层流火焰(第8, 11,12章)或只选择非预混火焰(第9,10,13章)来读。如果课程特别强调某方面的应用,可 以提出特定的内容。 与实际装置有关的液滴蒸发理论属于第10章后半部分的内容,推导了一维蒸发控制的 燃烧室模型。这一节的基本目的就是加强前面的平衡和蒸发的概念,帮助提高学生分析问 题的能力,并提供在工程应用项目中要用到的思路与概念。设计项目可以很方便地加入到 第10章的构架中。按课程的目的,第10章的这一节也是可选的。 第14章中以碳燃烧作为原型系统介绍固体的燃烧,同样使用简化的分析方法来阐释非 均相燃烧的概念并引入了扩散控制和动力学控制燃烧的概念。这一章中也给学生提到了煤 的燃烧及其应用的初步概念。 在现代的燃烧学书中完全忽略燃烧产生的污染问题是不可想象的。第15章是专门针 对这一问题而写的。这一章介绍污染物的定量概念并讨论了污染物产生的机理及其控制方 法。这一章强调应用,对于专门的读者会有特别的吸引力。这一章的位置并不意味着其不 重要。取决于课程的目标,这些素材可以跟在第1~6章后用。 最后总结一下,本书的目的是为机械工程和相近专业领域的本科高年级学生提供一个 易于理解的燃烧学入门课程的教材。通过例题和作业,学生可以在他们的理解力方面以及 进一步应用到不同的项目和“实际世界”的问题方面产生自信心。希望这本教科书能满足教 师的需求,同时也能为那些渴望获得结构筒化和恰当的素材的读者,提供燃烧这一引人入胜 的领域的学习入门书。 Stephen R.Turns 于美国宾夕法尼亚州大学城
致 谢 许多人给本书的第1版或第2版提供了时间和精神上的支持。首先, 我要感谢在整个过程中作出贡献的评审人,特别要提到的是密歇根大学的 吉姆·德里斯科尔(Jim Driscoll)、普渡大学的诺姆·罗兰度(Norm Laurendeau),密歇根州立大学的约翰·劳埃德(John Lloyd),康奈尔大学 的米高·卢格(Michel Louge),爱荷华州立大学乔恩·范·吉平(Jon Van Gerpen)和阿肯色大学的卡尔·维克斯特朗(Carl Wikstrom)。他们对本书 第1版的草稿提出了许多有价值的意见。同时,在瑞萨莱尔理工学院 (RPI)采用本书的不同版本讲授课程的史蒂夫·高贝尔(Steve Goebel)和 艾伦·法伊特尔贝格(Alan Feitelberg)提出的详细意见也弥足珍贵。他们 还慷慨地将一些有趣的习题提供给大家分享,这些习题已经收入在第2版 中。我的同事与朋友查克·默克勒(Chuck Merkle)在第1版中对内容和教 学方法两个方面都给予了持续的精神鼓励和积极宣传。宾州大学的许多 学生也用各种方式作出了他们的贡献。特别是杰夫·布朗(Jeff Brown) 李钟根(Jongguen Lee)和迈克尔先生(Don Michael)。还要特别感谢桑卡 兰·温卡特斯沃伦(Sankaran Venkateswaran)提供了湍流射流火焰模型的 计算。同样的还有戴夫·克兰多尔(Dave Crandall)为第2版的软件包提供 的帮助。穆勒先生(Donn Mueller)对第1版的所有习题进行了艰苦的求解 工作。还要感谢挚友凯西·温德兰德(Kathy Wendland),她为第2版的编 辑工作提供了帮助。还要感谢气体研究所多年来对我研究工作的支持,这 些研究工作为写作本书提供了最初的灵感和动力。对于我来说,最宝贵的 是来自家里的不倦的支持,他们惊人地容忍着我将周末和假期的时间花费 在写作上,这些时间本来是应该与他们在一起度过的。最后要感谢的是谢 丽尔·亚当斯(Cheryl Adams)。没有她,这两个版本的完成都是难于想象 的。她对草稿进行打字及文字处理并制作了书中的许多图表。正是谢丽 尔的可靠技能使我感到写这本书是一段愉快的经历
此书献给 我的妻子Joan和我们的两个儿子 Matthew和Michael -Stephen R.Turns
关于作者 Stephen R.Turns于1970年,l974年和1979年分别在宾夕法尼亚州立大学、韦恩州立 大学和威斯康星大学麦迪逊分校获得机械工程学士、硕士和博士学位。1970年到1975年 在通用汽车公司研究实验室任研究工程师。1979年成为宾夕法尼亚州立大学教师,目前是 机械工程教授。Turs博士讲授热科学方面的多门课程,并多次获得宾州大学的杰出教师 奖。他在燃烧研究方面十分活跃,发表了许多论文,而且是国际燃烧学会、美国机械工程师 学会和美国汽车工程师学会一名活跃的会员」
索用元素的相对原子质量(1981年) Aluminum Al 26,9815 铝被硼溴钙 Argon Ar 39.948 Beryllium 9.01218 Boron B 10.81 Bromine 79.904 40.08 Carbon 0 12.011 Chlorine CI 35.453 Copper 63.546 碳氯铜氟賀氢氪铁氮氧铂硅钠硫 Fluorine F 18.9984 Helium 4.00260 Hydrogen 1.00794 Krypton 83.80 Magnesium 24.305 Nitrogen 14.0067 ()xygen K峰NO 15.9994 Platinum Silicon A 195.08 28.0855 Sodium 22.9898 Sulfur 32.06 Xenon 131.29