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碳氫燃料燃燒過程中碳煙生成與調控

作者：楚化強|責編:謝歡歡
出版社：中國科大
ISBN：9787312064562

出版日期：2026/03/01
裝幀：平裝
頁數：251

人民幣：RMB 68 元售價：元

內容大鋼

本書針對碳煙的生成與調控，主要介紹碳氫燃料燃燒過程中碳煙測量與模擬方法，著重探討從氣體碳氫燃料（甲烷、乙烯）到液體燃料（汽油替代燃料）層流擴散燃燒過程中碳煙的生成特性，並介紹碳氫燃料燃燒過程中碳煙生成數值模擬研究，最後闡述碳氫燃料燃燒過程中碳納米管的調控及應用。
本書可供碳氫研究領域的專家、相關專業研究生閱讀參考。

作者介紹

楚化強|責編:謝歡歡

前言
第1章  緒論
  1.1  能源與環境問題
  1.2  碳煙的兩面性
  1.3  碳煙生成研究
    1.3.1  碳煙生成機理
    1.3.2  基礎燃料火焰中碳煙的生成研究
  1.4  碳煙顆粒的結構特性
  1.5  碳納米管簡介
    1.5.1  碳納米管性質
    1.5.2  碳納米管製備
    1.5.3  碳納米管生長機理
第2章  碳煙測量與模擬方法
  2.1  常用實驗裝置
    2.1.1  燃燒系統
    2.1.2  燃料霧化系統
    2.1.3  圖像及溫度採集系統
    2.1.4  SiC採樣裝置
    2.1.5  熱泳探針採樣裝置
    2.1.6  毛細管稀釋採樣
  2.2  碳煙分析裝置
    2.2.1  掃描電鏡裝置
    2.2.2  透射電鏡裝置
    2.2.3  圖像處理方法
    2.2.4  碳煙石墨化程度、官能團以及氧化活性分析
  2.3  數值模擬方法
第3章  氧濃度對氣體小分子燃料層流擴散火焰中碳煙生成特性影響研究
  3.1  實驗工況
  3.2  富氧氣氛下火焰形態
  3.3  氧濃度對甲烷、乙烯火焰溫度的影響
    3.3.1  氧濃度對甲烷溫度的影響
    3.3.2  氧濃度對乙烯溫度的影響
  3.4  氧濃度對碳煙沉積形貌的影響
    3.4.1  氧濃度對甲烷火焰徑向位置碳煙沉積形貌演變的影響
    3.4.2  氧濃度對甲烷火焰軸向位置碳煙沉積形貌演變的影響
    3.4.3  氧濃度對乙烯火焰徑向位置碳煙沉積形貌演變的影響
    3.4.4  氧濃度對乙烯火焰軸向位置碳煙沉積形貌演變的影響
  3.5  氧濃度對碳煙粒徑分佈的影響
    3.5.1  氧濃度對甲烷火焰中碳煙粒徑分佈的影響
    3.5.2  氧濃度對乙烯火焰中碳煙粒徑分佈的影響
    3.5.3  氧濃度對甲烷、乙烯火焰中碳煙粒徑分佈的影響對比
    3.5.4  相同氧濃度下不同高度對甲烷-乙烯火焰中碳煙粒徑分佈的影響對比
第4章  氫氣摻混對乙烯層流擴散火焰中碳煙生成特性影響研究
  4.1  實驗工況
  4.2  空氣預熱條件下氫氣摻混對乙烯層流擴散火焰中溫度的影響
  4.3  空氣預熱條件下氫氣摻混對碳煙沉積形貌的影響
  4.4  空氣預熱條件下氫氣摻混對乙烯火焰中碳煙粒徑的影響
    4.4.1  空氣預熱條件對乙烯火焰中碳煙粒徑的影響
    4.4.2  氫氣摻混20%時預熱空氣對碳煙顆粒的分佈和粒徑大小的影響
    4.4.3  氫氣摻混和預熱空氣對碳煙顆粒的分佈和粒徑大小的影響

  4.5  空氣預熱條件下氫氣摻混對碳煙納米結構的影響
  4.6  碳煙石墨化程度、官能團以及氧化活性分析
    4.6.1  一階拉曼光譜
    4.6.2  不同工況下碳煙顆粒的有序化演變規律
    4.6.3  氫氣摻混對乙烯火焰中碳煙官能團組成的影響
    4.6.4  預熱空氣溫度對乙烯火焰中碳煙官能團組成的影響
    4.6.5  氨氣摻混對乙烯火焰中碳煙氧化活性的影響
    4.6.6  預熱空氣溫度對碳煙氧化活性的影響
第5章  甲苯摻混對汽油替代燃料層流擴散火焰中碳煙生成特性研究
  5.1  火焰形態及溫度
    5.1.1  甲苯摻混對火焰形態及溫度的影響
    5.1.2  載氣對火焰形態及溫度的影響
  5.2  碳煙沉積形貌
    5.2.1  甲苯摻混對正庚烷火焰中碳煙沉積形貌的影響
    5.2.2  甲苯摻混對異辛烷火焰中碳煙沉積形貌的影響
    5.2.3  載氣稀釋對異辛烷火焰中碳煙沉積形貌的影響
  5.3  碳煙初級顆粒粒徑分佈
    5.3.1  甲苯摻混對正庚烷火焰中碳煙粒徑分佈的影響
    5.3.2  甲苯摻混對異辛烷火焰中碳煙粒徑分佈的影響
    5.3.3  載氣稀釋對異辛烷火焰中碳煙粒徑分佈的影響
  5.4  納觀結構
    5.4.1  甲苯摻混對正庚烷火焰中碳煙納觀結構的影響
    5.4.2  甲苯摻混對異辛烷火焰碳煙顆粒的納觀結構的影響
  5.5  碳煙顆粒物理化學分析
    5.5.1  石墨化程度
    5.5.2  官能團
    5.5.3  氧化程度
    5.5.4  腐蝕抗氧化活性
第6章  含氧官能團對層流擴散火焰中碳煙生成特性影響的研究
  6.1  實驗工況
  6.2  火焰形態及火焰溫度
  6.3  碳煙沉積形貌
    6.3.1  基礎工況碳煙的沉積物形貌演變
    6.3.2  含氧燃料對碳煙的沉積物形貌演變的影響
    6.3.3  特殊碳煙沉積物形態特徵
    6.3.4  特殊結構形成假設模型
  6.4  碳煙初級顆粒尺寸及納觀形貌
    6.4.1  含氧官能團種類對碳煙粒徑分佈的影響
    6.4.2  含氧官能團種類對碳煙納米結構的影響
  6.5  碳煙樣品物理化學分析
    6.5.1  碳煙樣品石墨化程度分析
    6.5.2  不同燃料碳煙的官能團結構分析
    6.5.3  碳煙樣品氧化性質分析
第7章  碳煙生成的數值模擬研究
  7.1  層流乙烯-空氣擴散火焰中壓力和二氧化碳稀釋對碳煙生成影響的數值研究
    7.1.1  數值模型及求解方式
    7.1.2  模型驗證
    7.1.3  壓力對火焰形狀、溫度和碳煙生成的影響
    7.1.4  不同壓力下二氧化碳稀釋對火焰溫度和碳煙體積分數的影響
  7.2  高壓條件下摻氫對甲烷-正庚烷層流擴散火焰碳煙生成的影響

    7.2.1  數值方法
    7.2.2  結果與討論
    7.2.3  火焰形狀與溫度
    7.2.4  碳煙體積分數分佈
    7.2.5  氫氣對溫度和碳煙體積分數的影響
第8章  碳氫燃料燃燒過程中碳納米管調控及應用
  8.1  催化劑製備
  8.2  基板對擴散火焰中碳納米管合成的影響
    8.2.1  甲烷擴散火焰溫度分佈
    8.2.2  銅基板上碳納米材料表徵
    8.2.3  鎳鉻基板上碳納米材料表徵
    8.2.4  泡沫鎳上碳納米材料表徵
    8.2.5  不同基體作用效果分析
  8.3  氨氣摻混對乙烯擴散火焰中氮摻雜碳納米材料合成的影響
    8.3.1  碳納米材料合成及粒徑
    8.3.2  氮摻雜碳納米材料表徵
  8.4  燃料結構對擴散火焰中碳納米管合成的影響

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