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富氫燃氣的燃燒特性及工業應用

  • 作者：張龍//任祝寅//周華|責編:戚亞
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302704225
  • 出版日期：2025/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：257
人民幣：RMB 119 元      售價：元
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內容大鋼
    本書聚焦富氫燃氣的燃燒特性及其在工業領域的應用，系統分析了生物質氣、合成氣、副產氣等典型富氫燃氣的燃燒機理與優化策略。隨著全球能源結構轉型與「雙碳」目標的推進，富氫燃氣作為低碳替代燃料的關鍵地位日益凸顯，但其燃燒過程中存在的污染物排放、振蕩燃燒及燃燒狀態優化等問題仍是工業應用的瓶頸。本書通過結合物理模型模擬與燃燒器設計，揭示了富氫燃氣的火焰特性與污染物生成機制，並提出了振蕩燃燒的主動控制方法與燃燒狀態優化路徑。本書涵蓋從理論建模到工業實踐的全鏈條研究，結合生物質氣利用、冶金副產氣利用等典型場景，展示了富氫燃氣在加熱爐、管道燃燒室等設備中的工程應用案例，為富氫燃氣的安全高效利用提供了理論支撐與技術參考。
    本書可供能源工程、動力工程及工程熱物理領域的研究人員、工程師及相關專業師生參考。
作者介紹
張龍//任祝寅//周華|責編:戚亞
目錄
第1章  概述
  1.1  背景介紹
    1.1.1  工業應用場景
    1.1.2  富氫燃氣分類及構成
  1.2  富氫燃氣的燃燒組織方式
    1.2.1  傳統燃燒
    1.2.2  多孔介質燃燒
    1.2.3  無焰燃燒
    1.2.4  富氧燃燒
    1.2.5  雙燃料燃燒
  1.3  富氫燃氣燃燒面臨的技術挑戰
    1.3.1  污染物排放問題
    1.3.2  振蕩燃燒問題
    1.3.3  燃燒狀態優化問題
第2章  富氫燃氣的燃燒特性
  2.1  物理模型
    2.1.1  化學平衡模型
    2.1.2  動力學機理模型
    2.1.3  預混火焰自由傳播模型
    2.1.4  完全攪拌反應器模型
  2.2  燃燒特性分析
    2.2.1  動力學機理模型的驗證
    2.2.2  燃燒溫度
    2.2.3  層流火焰特性
    2.2.4  污染物排放特性
  2.3  關鍵特徵參數的影響
    2.3.1  當量比的影響
    2.3.2  停留時間的影響
    2.3.3  煙氣循環比例的影響
第3章  富氫燃氣的湍流燃燒特性
  3.1  數值計算方法
    3.1.1  控制方程
    3.1.2  湍流模型
    3.1.3  燃燒模型
  3.2  射流火焰
    3.2.1  射流火焰的基本配置
    3.2.2  射流火焰的典型特徵
    3.2.3  核心邊界條件的影響
  3.3  旋流火焰
    3.3.1  旋流火焰的基本配置
    3.3.2  旋流火焰的典型特徵
    3.3.3  核心邊界條件的影響
  3.4  鈍體火焰
    3.4.1  鈍體火焰的基本配置
    3.4.2  鈍體火焰的典型特徵
    3.4.3  核心邊界條件的影響
第4章  富氫燃氣的燃燒不穩定性
  4.1  燃燒不穩定性機理
  4.2  物理模型
    4.2.1  燃燒狀態模型

    4.2.2  振蕩燃燒模型
    4.2.3  化學爆炸模態分析方法
  4.3  燃燒狀態分析
    4.3.1  穩定運行空間和燃燒狀態指數
    4.3.2  獨立系統參數的影響
    4.3.3  燃燒狀態演化
  4.4  振蕩燃燒分析
    4.4.1  近熄火工況的自激振蕩分析
    4.4.2  工業熱風爐的振蕩燃燒分析
第5章  富氫燃氣的燃燒狀態優化及主動控制
  5.1  物理模型
    5.1.1  燃燒狀態優化模型
    5.1.2  主動控制模型
  5.2  富氫燃燒系統的狀態優化
    5.2.1  單變數調整的狀態優化
    5.2.2  活性子空間方法
    5.2.3  多變數協同的狀態優化
  5.3  純氫燃燒器的主動控制
    5.3.1  純氫燃燒器介紹
    5.3.2  流場特性分析
    5.3.3  振蕩燃燒抑制
    5.3.4  模態分析
第6章  富氫燃氣的典型燃燒器設計
  6.1  「射流+鈍體」型燃燒器
    6.1.1  結構組成
    6.1.2  燃燒特性分析
    6.1.3  工況參數的影響
  6.2  「旋流+射流」型燃燒器
    6.2.1  結構組成
    6.2.2  燃燒特性分析
    6.2.3  工況參數的影響
  6.3  「旋流+鈍體」型燃燒器
    6.3.1  結構組成
    6.3.2  燃燒特性分析
    6.3.3  工況參數的影響
第7章  富氫燃氣燃燒器的應用案例
  7.1  加熱爐應用案例
    7.1.1  案例概述
    7.1.2  額定工況的燃燒特性分析
    7.1.3  波動工況的燃燒特性分析
  7.2  管道燃燒室應用案例
    7.2.1  案例概述
    7.2.2  典型設計方案說明
    7.2.3  燃燒特性分析
  7.3  煙道升溫系統應用案例
    7.3.1  案例概述
    7.3.2  典型設計方案說明
    7.3.3  燃燒特性分析
第8章  總結與展望
參考文獻

附錄

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