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第1章 气体燃料燃烧技术1

1.1 能源现状与环境危机1

1.2 气体燃料2

1.3 气体燃烧技术4

1.3.1 脉动燃烧4

1.3.2 催化燃烧7

1.3.3 高温空气燃烧10

1.3.4 多孔介质燃烧13

参考文献13

第2章 多孔介质燃烧基本概念与方式14

2.1 多孔介质燃烧基本概念14

2.2 多孔介质燃烧机理15

2.3 多孔介质燃烧特点16

2.4 多孔介质燃烧方式18

2.4.1 多孔介质燃烧分类18

2.4.2 单向流动燃烧19

2.4.3 往复流动燃烧22

参考文献27

第3章 多孔介质材料29

3.1 多孔介质材料29

3.1.1 多孔介质概念29

3.1.2 多孔介质结构29

3.2 多孔介质材料33

3.2.1 金属材料33

3.2.2 非金属材料34

3.3 多孔介质特性参数36

3.3.1 基本结构参数36

3.3.2 传热特性参数41

参考文献48

第4章 多孔介质燃烧测量51

4.1 温度测量51

4.1.1 热电偶测量51

4.1.2 裸露包覆结对热电偶多孔介质燃烧器内气、固温度测量法53

4.1.3 红外测量54

4.1.4 激光测量58

4.2 燃烧产物测量62

4.2.1 红外光谱技术62

4.2.2 气相色谱技术64

4.2.3 质谱分析技术67

参考文献68

第5章 多孔介质预混燃烧稳定性70

5.1 多孔介质燃烧火焰传播70

5.1.1 热波70

5.1.2 稳定传播的燃烧波70

5.1.3 主要影响因素74

5.1.4 燃烧波理论分析77

5.2 多孔介质燃烧自稳定性77

5.3 多孔介质燃烧猝熄80

5.3.1 猝熄效应80

5.3.2 基本猝熄理论80

5.3.3 多孔介质燃烧猝熄81

5.4 多孔介质燃烧失稳82

5.4.1 热点83

5.4.2 倾斜84

参考文献91

第6章 单向流动多孔介质预混燃烧93

6.1 单向多孔介质燃烧器流动阻力特性93

6.1.1 多孔介质燃烧器阻力随多孔介质层厚度的变化93

6.1.2 多孔介质燃烧器阻力随多孔介质孔径的变化94

6.1.3 多孔介质燃烧器阻力随当量比的变化95

6.1.4 多孔介质材质对燃烧器阻力的影响95

6.2 启动特性95

6.2.1 渐变多孔介质燃烧器冷态启动95

6.2.2 渐变多孔介质燃烧器预热启动98

6.3 温度分布特性99

6.3.1 当量比的影响99

6.3.2 燃烧强度的影响99

6.3.3 孔径变化的影响101

6.3.4 多孔介质结构组合的影响102

6.3.5 多孔介质材料的影响103

6.4 传热特性104

6.5 污染物排放特性105

6.5.1 当量比和孔径的影响105

6.5.2 燃烧强度的影响106

6.5.3 多孔介质结构组合的影响106

6.6 火焰传播速度107

6.6.1 当量比与孔径的影响107

6.6.2 结构分布组合的影响108

6.7 燃烧极限108

参考文献111

第7章 多孔介质燃烧模型113

7.1 流体力学模型113

7.1.1 动力学模型114

7.1.2 湍流模型和燃烧模型115

7.1.3 辐射模型和边界条件115

7.1.4 物理模型和模拟工况116

7.2 化学反应机理与反应动力学计算116

7.2.1 复杂化学反应机理116

7.2.2 化学反应动力学计算118

7.3 模拟结果和实验验证118

7.3.1 温度分布118

7.3.2 产物生成121

参考文献123

第8章 多孔介质燃烧二维火焰面特性数值模拟125

8.1 数学模型125

8.2 火焰面传播128

8.3 入口气流速度的影响129

8.4 当量比的影响131

8.5 散热损失的影响132

8.6 孔密度的影响133

参考文献134

第9章 往复流动多孔介质燃烧137

9.1 多孔介质流动阻力137

9.2 动态燃烧特性140

9.2.1 系统稳定性运行判断140

9.2.2 周期内温度分布动态变化141

9.2.3 燃烧生成产物动态变化143

9.3 影响温度分布特性的因素144

9.3.1 换向半周期的影响144

9.3.2 当量比的影响146

9.3.3 流速的影响147

9.3.4 二次风比的影响148

9.4 影响燃烧产物生成特性因素149

9.4.1 换向半周期的影响149

9.4.2 当量比的影响151

9.4.3 流速的影响152

9.4.4 二次风比的影响152

9.5 燃烧效率153

9.5.1 换向半周期的影响153

9.5.2 当量比的影响154

9.5.3 二次风比的影响154

9.6 系统稳定燃烧极限155

9.6.1 燃烧极限状态时温度分布155

9.6.2 换向半周期的影响156

9.6.3 热负荷的影响156

9.6.4 系统最低燃烧极限157

参考文献157

第10章 往复流动多孔介质燃烧系统数值模拟159

10.1 物理模型159

10.2 物理模型数学化159

10.2.1 基本假设159

10.2.2 模型方程160

10.2.3 化学反应源项处理161

10.2.4 辐射源项处理161

10.2.5 点火模型162

10.3 初始条件、边界条件与求解162

10.3.1 初始条件162

10.3.2 边界条件162

10.3.3 模型方程的无量纲化163

10.3.4 模型方程求解165

10.4 点火位置的影响167

10.5 温度分布特性169

10.5.1 气、固两相温度169

10.5.2 换向半周期的影响169

10.5.3 燃气热值的影响171

10.5.4 雷诺数的影响171

10.6 超焓燃烧特性172

10.7 数值模拟结果验证174

参考文献174

第11章 多孔介质燃烧应用176

11.1 多孔介质燃烧应用176

11.2 多孔介质热交换燃气炉181

11.3 往复多孔介质燃气金属熔炼炉185

11.4 50000m3/h低热值气体燃烧系统186

11.5 油气多孔介质燃烧应用192

11.6 多孔介质制氢技术194

参考文献195

附录：作者单位在本领域部分相关文献198