高等燃烧简化版.doc

高等燃烧学复****总结
第一章化学热力学及化学动力学
化合物的生成焓:当化学元素在化学反应中构成一种化合物时生成或吸收的能量。为了定量表述方便,定义了一个标准生成焓:各化学元素在25°C(298K),1个大气压条件下形成1mol化合物所产生的焓的增量。符号:
反应焓:在几种化合物(或元素)相互反应形成生成物时放出或吸收的能量。其数值等于生成物与反应物生成焓之差。即:式中:—1个大气压,T温度下的反应焓;—生成物的mol数;—反应物的mol数。
燃烧热:1mol 燃料完全燃烧放出的热量为化合物的燃烧热。(如果燃烧发生于定压过程,这时的燃烧热称为燃烧焓。)
燃烧焓:系统经历一个等压过程,过程中物质组分发生变化,而温度与初始状态相同时,系统放出的热量。
吉布斯自由能:
赫尔霍姆茨自由能:
标准反应自由能:
标准生成自由能:
拉道西—拉普拉斯定律:使一化合物分解成为组成它的元素所需供给的能(热)量和由元素生成化合物产生的能(热)量相等。即:化合物的分解热等于它的生成焓,而符号相反。
阿累尼乌斯定律:
平衡常数与标准反应自由能的关系:
化学动力学中采用的几个基本概念
一、浓度及其表示法
1、分子浓度—单位容积内某物质的分子数:[1/m3]
Ni—某物质的分子数目。
2、mol浓度—单位容积内某物质的mol数:[mol/m3]
N0—Avogadro(阿佛加德罗)常数;mi—某物质的mol数。
3、质量浓度—单位容积内某物质的质量:[g/m3]
Gi—某物质的质量。与Ci的关系: mi—某物质的分子量。
4、各组分的相对浓度
(1)相对mol浓度
;.(由状态方程);
.()
(2)相对质量浓度:;
二、化学反应速率:反应物或生成物的浓度对时间的变化率。
如有反应: αA + βB + dD
三、活化能E:为使某一化学反应能够进行,分子所需获得的最低能量。能量达到或超过活化能的分子称为活化分子
第二章燃烧物理学基本方程
泽尔多维奇(Zeldovich)转换:对守恒方程的数学处理方法,引入两个综合函数,提出了一种转换法,可以把两种组分的扩散方程、或某一组分的扩散方程和能量方程相合并,在表观上消去源项。
广义雷诺(Reynolds)比拟:在研究速度场、温度场、浓度场时常常采用无量纲形式,有助于了解他们之间的关系。
Stefan流:
燃烧问题中,相界面处存在着法向的流动(与单相流动不同)。
单组分流动:粘性流体流过惰性表面时,则认为在表面处有一附面层。
多组分流动有两种情况:
1、多组分流体在一定条件下,在表面处将形成一定的浓度梯度,因而可能形成各种组分的法向扩散物质流。
2、如果相界面上有物理或化学过程存在,也会产生或消耗一定的质量流。在物理或化学过程作用下,表面又会产生一个与扩散物质流有关的法向总物质流。这个总物质流是表面本身的因素造成的。
这种现象是Stefan在研究水面蒸发时首先发现的,因此称为Stefan流。
第三章预混气的着火与灭火
着火条件:如果在一定的初始条件(闭口系统)或边界条件(开口系统)之下,系统将不能在整个时间区段内或空间区段内保持低温水平的缓慢反应态,而会出现一个剧烈加速的过渡过程,使整个系统在某个瞬间或空间某部分达到高温反应态(即燃烧态),实现这个过渡过程的初