微小尺度燃燒穩焰技術 范愛武 康鑫 李林洪 9787577202365 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
筆者主要專業方向為動力工程及工程熱物理，研究方向為微小尺度燃燒及其應用，在過去十多年中一直專註于微小尺度燃燒的穩焰技術研究，開發了基於迴流區、熱循環、催化燃燒、多孔介質燃燒、摻氫燃燒等一系列簡單有效的穩焰技術，其中部分技術已經應用於特殊工業領域。本書具有很強的系統性，同時兼具技術性和理論性等特點，能為相關領域的研究人員和工程技術人員提供參考。本書既介紹了各種微小尺度穩焰技術的實際效果，也從傳熱、流動與火焰之間的複雜耦合作用進行了理論分析。

作者簡介
華中科技大學能源與動力工程學院教授，博士生導師，華中卓越學者。同時為煤燃燒國家重點實驗室基礎燃燒研究團隊骨幹，中歐清潔與可再生能源學院兼職教授。研究興趣包括：微尺度燃燒及其應用、電子器件散熱技術、強化傳熱理論與技術、儲能技術、多孔介質傳熱傳質等多個領域。截至目前，已在國際權威期刊上發表SCI論文90篇，連續3年被評為「愛思唯爾中國高被引學者」，入選全球*2%科學家排行榜。主持國家自然科學基金項目4項，企業橫向課題多項。出版著作2部，教材3本。授權發明專利10項。

目錄
1 微小尺度燃燒的火焰穩定性
1 1 微小尺度燃燒研究背景
1 2 微小尺度燃燒面臨的挑戰
1 3 微小尺度預混燃燒的不穩定火焰
1 4 微小尺度非預混燃燒的不穩定火焰
1 5 微小尺度穩燃技術
1 6 本章小結
2 迴流區穩焰技術
2 1 鈍體穩燃技術
2 2 凹腔穩燃技術
2 3 本章小結
3 瑞士卷燃燒器
3 1 瑞士卷燃燒器中非預混火焰特性的實驗研究
3 2 火焰三維結構的數值模擬
3 3 本章小結
4 多孔介質預混燃燒
4 1 全部填充陶瓷纖維的微細通道內的預混燃燒火焰穩定性
4 2 部分填充金屬絲網的微細通道內丁烷!空氣的預混燃燒特性
4 3 本章小結
5 多孔介質非預混燃燒
5 1 填充陶瓷纖維的
5 2 形微細通道內的非預混燃燒
5 3 微小平板型多孔介質燃燒器的非預混燃燒特性
5 4 本章小結
6 壁面熱管理穩焰技術
6 1 採用各向異性壁面材料的燃燒器
6 2 兩段壁面的燃燒器
6 3 雙層壁面的微細通道燃燒器
6 4 外表面發射率對燃燒效率的影響
6 5 壁面熱損失對擴散"火焰街#結構的影響
6 6 本章小結
7 催化燃燒穩焰技術
7 1 基於壁面催化段的預混燃燒穩燃技術
7 2 非對稱的平板型燃燒器內的非預混催化燃燒的火焰特性
7 3 對稱的平板型燃燒器內的非預混催化燃燒的火焰特性
7 4 本章小結
8 燃料或氧化劑摻混燃燒穩焰技術
8 1 甲烷摻混氫氣或一氧化碳抑制不穩定的甲烷火焰
8 2 甲烷摻氫微管射流火焰
8 3 氧氣濃度對微細通道凹腔燃燒器燃燒效率的影響
8 4 稀釋劑對微細通道凹腔燃燒器燃燒效率的影響
8 5 本章小結
9 複合穩焰技術
9 1 帶鈍體的瑞士卷燃燒器
9 2 帶預熱通道和穩焰板的微燃燒器
9 3 本章小結
參考文獻

精彩書摘
通常來說，燃燒是有質量、熱量、動量傳遞的化學反應過程，簡稱為「三傳一反」過程。因此，在流動反應器中，維持火焰穩定需要同時滿足多方面的平衡關係。具體來說，散熱不能太強，否則將導致熱淬熄。其次，火焰速度與進氣速度要保持平衡，即來流速度既不能太大也不能太小，否則將發生回火或吹熄。再次，反應物停留時間不能太短，否則燃料中的化學能來不及釋放。此外，還有傳熱、傳質不平衡導致的劉易斯數效應、以及流場中剪切層的拉伸效應，均有可能導致火焰局部發生熄火。
與常規燃燒器相比，微小燃燒器的特徵尺度減小2~3個數量級。燃燒器的面體比（或稱面容比）與特徵尺寸近似成反比，因此，微小燃燒器的面/體比將升高約2~3個數量級。這將給微尺度燃燒的火焰穩定性帶來幾個方面的不利影響：?反應物的停留時間大大縮短；?通過燃燒器壁面的散熱損失比例將大大增加；?燃燒器內壁面對反應活性自由基的捕獲可能會對氣相燃燒產生不利影響；?材料的耐熱性問題。例如，MIT研究團隊開發的微型燃氣輪機就存在由於硅材料的蠕變而導致氣體泄漏等問題。此外，筆者課題組的研究還表明，在微小燃燒器內的流場中經常存在剪切率較大的局部區域，很容易導致火焰因受到強烈拉伸作用而發生斷裂、*終被吹熄的現象。

前言/序言
無
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