燃烧学
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spContent=远古时代,火的使用使人类从野蛮状态走向文明。十世纪以前,人们认为物质燃烧取决于一种特殊的“燃素”。18世纪中叶,法国拉瓦锡和俄国罗蒙诺索夫提出燃烧是物质氧化的理论。20世纪70年代,英国斯波尔丁等提出一系列流动、传热传质和燃烧数学模型和数值计算方法,开辟了研究燃烧理论及其应用的新途径。
—— 课程团队
课程概述

燃烧学是研究燃烧现象、实践和理论的学科,内容涉及化学、热力学、传热传质学和流体力学等问题的复杂过程,是针对能源动力类等专业开设的专业基础课程。人类的物质文明史与燃烧技术的发展密不可分,火的历史也就是人类社会进步的历史。目前人类对能源的利用形式中,不可再生燃料的燃烧仍占有重要地位,燃烧学的学习在清洁燃料燃烧,能源高效利用和燃烧污染控制等方面都具有重要意义。该课程对燃烧化学反应动力学基础、燃烧空气动力学基础、着火理论与燃烧热工况、气体燃料的燃烧、液体燃料的燃烧、固体燃料的燃烧等问题,展开基础理论的阐述和工程实例的分析,并简要介绍了燃烧中污染物排放,燃烧机理研究的Chemkin软件,使学生能够掌握燃烧过程的基本理论和知识,受到理论分析、科学研究、编程求解、工程方案设计、商用软件使用等技能训练,培养学生的开放性和创造性思维方式,为后续专业课程的学习,以及其后从事有关燃料燃烧、燃烧设备设计、燃烧污染物控制和灭火消防等方面的工程技术工作奠定坚实的基础。

 

授课目标


总体目标

掌握燃烧化学反应动力学基础、燃烧空气动力学基础、着火理论与燃烧热工况、气体燃料的燃烧、液体燃料的燃烧、固体燃料的燃烧等基本理论和知识,受到理论分析、科学研究、编程求解、工程方案设计、商用软件使用等技能训练。

培养学生的开放性和创造性思维方式,为后续专业课程的学习,以及其后从事有关燃料燃烧、燃烧设备设计、燃烧污染物控制和灭火消防等方面的工程技术工作奠定坚实的基础。


知识目标 

1、 掌握零维燃烧系统热工况的两个关键环节的概念及描述产热率、失热率的数学模型

2、 掌握使用容积产热率和容积失热率曲线交点求解零维燃烧系统工作点的方法

3、 掌握通过热工况点位置判断燃烧稳定性的方法
能力目标 

1、 结合先期的化学反应动力学和传热学知识分析零维燃烧系统产热量、失热量的能力

2、 使用容积产热率和容积失热率平衡点图解系统热平衡工作点,并判断系统燃烧稳定性的能力
情感目标 

通过对著名历史事件“赤壁大战”中三个重要的计策“连环计”“苦肉计”“借东风”的燃烧学原理的剖析,了解燃烧学知识在人类历史上起到的重要推动作用。并通过对历史事件进行燃烧学原理的解释,让学生对燃烧学知识的产生兴趣,提升学习燃烧学知识的使命感和趣味性。

 


 

课程大纲

章次        章名称                 “计划学习天数(合计约90天) ”      节数
   
第(1)章   燃料与燃烧概述               5                              3
第(2)章   燃烧热力学与动力学基础       27                             16
第(3)章   燃烧系统分析方法与着火理论   12                             7
第(4)章   气体燃料燃烧                 12                             8
第(5)章   液体燃料燃烧                 10                             6
第(6)章   固体燃料燃烧                 15                             10
第(7)章   燃烧中的污染物问题           4                              2
第(8)章   CHEMKIN在燃烧学中应用入门    5                              3

预备知识

燃料与燃烧

CHEMKIN

证书要求

总分构成:

视频浏览 / 单元测试:40%

单元作业 / 课程讨论:20%

期末考试 / 线上考试:40%    

 

按百分制计分

合格证书要求:60 ≤ 得分 < 80

优秀证书要求:得分 ≥ 80


参考资料

推荐教材:徐通模. 燃烧学[M]. 机械工业出版社, 2017.4.