山東大學“工程燃燒學I”課程教學大綱課程號：0183100310課程名稱：工程燃燒學I英文名稱：EngineeringCombustionⅠ總學分：2總學時：34授課學時：30實驗學時：4上機學時：0適用對象：熱能與動力工程專業先修課程：大學物理高等數學熱工學流體力學使用教材及參考書：1、汪軍，工程燃燒學，中國電力出版社，2008.72、霍然等，工程燃燒概論，中國科學技術大學出版社，2001.93、岑可法等，高等燃燒學，浙江大學出版社，2002.124、嚴傳俊，范瑋等，燃燒學（第2版），西北工業大學出版社，2008.7。5、劉聯勝，燃燒理論與技術，化學工業出版社，2008.66、黃勇，燃燒與燃燒室，北京航空航天大學出版社，2009.97、（美）特納斯著，姚強，李水清，王宇譯，燃燒學導論：概念與應用（第2版），清華大學出版社，2009.48、C.K.Law,CombustionPhysics,CambridgeUniversityPress,2006.9、Poinsot,T.andVeynante,D.,TheoreticalandNumericalCombustion,2005.10、IrvinGlassman,RichardA.Yetter,Combustion,4thEdition-Elsevier,200811、徐通模，燃燒學，機械工業出版社，2010.7*在教材及主要參考資料中第1項為教材，其它為主要參考資料。一、課程教學目的工程燃燒學是熱能與動力工程專業的一門重要的技術基礎課，也是該專業的必修主干課。本課程的授課對象是熱能與動力工程專業本科生，屬熱動類專業基礎必修課。課程主要任務是通過各個教學環節，運用各種教學手段和方法，使學生對燃燒現象和基本理論的認識。通過本課程的學習掌握燃燒技術中所必須的熱化學、燃燒動力學及燃燒過程的基本知識與基本理論。掌握熱能與動力機械工程中典型燃料的特性、燃燒特點和規律，包括著火的形式和條件、火焰的傳播、燃燒產物的生成機理、新型燃燒技術等。通過本課程的學習，能對鍋爐、內燃機、渦輪機、火災、家用爐灶、焊槍等燃燒現象從宏觀上能有所認識，微觀上能有所解釋。為改進燃燒設備、提高能源利用率、分析有害排放物的生成機理和過程、避免不正常的燃燒現象、控制和降低有害排放物的生成，具有一定的基本理論知識。為今后從事工程技術工作、科學研究及開拓新技術領域，打下堅實的基礎。二、課程教學基本內容和要求本課程由燃燒熱力學、燃燒反應動力學、著火理論、火焰傳播與穩定性、煤燃燒原理與技術、燃燒污染物控制技術、新型燃燒技術等部分組成。學完本大綱規定的內容后，應達到下列基本要求：[1]掌握燃燒過程基本概念和基本原理，以及燃料燃燒的基本計算與分析；[2]掌握燃燒過程中著火、火焰傳播的規律；[3]熟悉和了解基本的燃燒方法和裝置；[4]重點掌握煤燃燒原理和技術，污染物生成機理與排放控制理論；[5]了解新型燃燒技術與裝置；[6]應用基本概念和原理分析判斷燃燒過程，掌握燃燒領域節能減排的基礎理論和基本技能。為相關專業學習提供基礎知識。三、課程學時分配章目內容學時總數授課實驗上機0緒論111燃燒物理學基礎112燃燒熱力學基礎113燃燒化學反應動力學基礎224著火理論445火焰的傳播與穩定性666煤的燃燒9927燃燒污染物形成與控制4428新型燃燒技術進展2291011課程考試合計30304四.教學內容要點及教學要求第0章緒論【教學內容要點】1、能源現狀、燃燒概念，燃燒與能源利用的關系2、燃燒學發展歷程，燃燒本質3、燃燒設備的特點4、燃燒學的研究內容及研究方法【教學要求】1、了解能源現狀，燃燒學發展歷程，燃燒設備的特點，燃燒在能源利用過程中的地位2、理解燃燒的概念、燃燒的本質、明確燃燒的研究內容，熟悉研究方法第一章燃燒物理學基礎【教學內容要點】1、多組分氣體基本參量2、分子疏運定律及三傳比擬3、多組分反應流體的守恒方程【教學要求】1、明確多組分氣體的概念及參量定義2、理解Fourier導熱定律、Fick擴散定律、Newton粘性定律，熱量與質量交換的比擬3、理解質量、動量、能量守恒方程第二章燃燒熱力學基礎【教學內容要點】1、燃燒反應計算：燃燒空氣量的計算、燃燒產物的組成2、基本概念：標準生成焓、反應焓、燃燒焓、化學計量學3、熱力學第一定律及絕熱燃燒溫度4、熱力學第二定律及化學反應平衡【教學要求】1、掌握燃燒反應計算2、理解標準生成焓、反應焓、燃燒焓基本概念，掌握化學計量學計算3、理解絕熱燃燒溫度，掌握其計算。4、了解熱力學第二定律及化學反應平衡第三章燃燒化學反應動力學基礎【教學內容要點】1、化學反應速率及其基本概念：反應速率、基元反應、總包反應、質量作用定律、反應級數2、影響化學反應速率的因素：溫度的影響（阿累尼烏斯定律），活化能、壓力、反應物濃度、催化作用對反應速率的影響3、鏈鎖反應：概念及特點，支鏈反應的爆炸界限【教學要求】1、理解化學反應速率及基本概念2、理解與分析影響化學反應速率的因素3、理解與分析鏈鎖反應及其爆炸界限第四章著火理論【教學內容要點】1、著火過程及方式：著火過程、方式與機理2、熱自燃理論：熱自燃條件、熱自燃溫度、熱自燃界限、熱自燃孕育期3、鏈鎖自燃理論：鏈鎖自燃條件、鏈鎖自燃條件、鏈鎖自燃孕育期4、強迫點燃理論：強迫點燃方法、熾熱物體點燃理論、點火的可燃界限【教學要求】1、理解著火過程、方式及機理2、理解熱自燃理論，并學會運用分析實際問題3、理解鏈鎖自燃理論，并學會運用分析實際問題4、明確點燃的方法、掌握推導熾熱物體點燃理論，掌握分析影響可燃界限的影響第五章火焰的傳播與穩定性【教學內容要點】1、層流預混火焰傳播：預混火焰、層流火焰傳播理論、層流火焰傳播速度的測定，影響層流火焰傳播速度的因素2、湍流預混火焰傳播：基本概念、湍流火焰傳播理論、影響湍流火焰傳播速度的因素3、擴散燃燒火焰：擴散火焰、層流擴散燃燒、湍流擴散燃燒4、火焰穩定：火焰穩定的基本條件、火焰穩定機理、高速氣流火焰穩定條件及方法【教學要求】1、理解層流預混火焰傳播概念及理論、掌握層流火焰傳播速度的測定，能夠分析影響層流火焰傳播速度的因素2、理解湍流預混火焰傳播概念及理論、能夠分析影響湍流火焰傳播速度的因素3、理解擴散火焰，層流擴散燃燒、湍流擴散燃燒4、理解掌握火焰穩定的基本條件、火焰穩定機理、高速氣流火焰穩定條件及方法，并會分析問題第六章煤的燃燒【教學內容要點】1、煤粒的燃燒：煤粒的燃燒過程、煤粒的熱分解、碳粒燃燒的異相化學反應速度、碳粒的動力擴散燃燒區、碳粒的燃燒反應機理與燃盡時間、碳的氣化反應及其對燃燒的影響、焦炭的燃燒2、煤的燃燒方式與技術：層狀燃燒、沸騰燃燒、懸浮燃燒3、煤粉射流燃燒與穩燃：影響煤粉氣流著火的因素、影響煤粉燃盡的因素、煤粉燃燒機理與技術【教學要求】1、了解煤粒燃燒過程、煤的熱解過程與影響因素、2、掌握碳粒異相化學反應速度及其推導、碳燃燒的三種類型及其推導3、理解碳粒的燃燒反應機理，能夠推導計算碳粒燃盡時間4、理解和分析影響碳燃燒的因素5、能夠分析碳的氣化反應對燃燒的影響6、能夠推導焦炭的燃盡時間，分析灰殼對焦炭燃燒的影響7、了解層狀燃燒、沸騰燃燒、懸浮燃燒，各自燃燒特點，及其相應設備8、掌握并分析影響煤粉氣流著火的因素，影響煤粉燃盡的因素9、掌握煤粉穩燃機理與方法，并能分析實際問題第七章燃燒污染物形成與控制【教學內容要點】1、燃燒污染物及其對空氣的污染2、煙塵的生成機理與排放控制3、硫氧化物的生成機理與排放控制4、氮氧化物的生成機理及排放控制【教學要求】1、了解燃燒污染物的分類及其危害，以及各污染物排放標準2、了解煙塵的生成機理與排放控制方法3、理解硫氧化物的生成機理，了解典型的脫硫方法與工藝4、理解氮氧化物的生成機理，掌握低氮燃燒原理，低氮燃燒技術，了解常用的脫硝工藝及原理。第八章新型燃燒技術進展【教學內容要點】1、富氧燃燒、MILD燃燒、催化燃燒、脈動燃燒、化學鏈燃