文档介绍：西安交通大学能源与动力工程学院
1
燃烧学
西安交通大学能源与动力工程学院
主讲人:周屈兰
西安交通大学能源与动力工程学院
2
0 绪论
燃烧科学的发展史
燃烧科学的应用
西安交通大学能源与动力工程学院
3
燃烧科学的发展史
140~150万年前,“摩擦生火第一次使人类支配了一种自然力,从而最终把人和动物分开”
燃烧是物质因剧烈氧化而发光、发热的现象--“火”
西安交通大学能源与动力工程学院
4
人类认识火的过程是一个漫长的过程
“火”对人类而言,是一种非常重要,却又难以驾驭的自然力量
西安交通大学能源与动力工程学院
5
古代中国的五行:金、木、水、火、土
古埃及的四种元素:火,空气,地球、水
古代印度的四大元素:地、水、火、风
古希腊,“单一元素”论者分别认为水、气、火、土为万物之源
西安交通大学能源与动力工程学院
6
17世纪末,德国斯塔尔(stahl)提出了燃素论
1772年,法国科学家拉瓦锡认为燃烧是一种
化学现象(空气中某种物质)
1774年普利斯特列发现了氧。
拉瓦锡的正确的燃烧学说得到确立,
开始了揭开燃烧学本质的过程。
西安交通大学能源与动力工程学院
7
19世纪,人们将燃烧作为热力学平衡体系来研究,阐明了燃烧过程中重要的平衡热力学特性。
20世纪30年代,美国化学家刘易斯和俄国谢苗诺夫将化学动力学的机理引入燃烧研究,认为化学反应动力学是影响燃烧速率的重要因素,初步奠定了燃烧理论的基础。
西安交通大学能源与动力工程学院
8
30~50年代,人们认识到燃烧是化学反应动力学、气体流动、传热、传质等物理因素的综合作用。卡门、钱学森提出用连续介质力学研究燃烧—“反应流体力学”。

Spalding 20世纪60年代后首先得到了层流边界层燃烧过程控制微分方程数值解,此后引入湍流模型,形成了“计算燃烧学”。
西安交通大学能源与动力工程学院
9
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。
西安交通大学能源与动力工程学院
10
电站煤粉锅炉系统简图