Oppenheim

Dynamics of Combustion

Systems

2009

Hardback

ISBN 9783540773634

A.K.Oppenheim 等著

本書重點是燃燒系統(tǒng),即提供原動力的受限空間內(nèi)可壓縮流場的燃燒放熱過程。在燃燒過程中,化學(xué)反應(yīng)和場熱量沉積造成的放熱同時進(jìn)行,稱為“熱釋放”。這類系統(tǒng)尤其是指內(nèi)燃機(jī)的氣缸、燃?xì)鉁u輪機(jī)的燃燒室、火箭以及爆炸產(chǎn)生的沖擊波、以斜震面為邊界的非穩(wěn)態(tài)流場。

燃燒過程速度極快,化學(xué)組分的反應(yīng)時間在微秒級,而對整個系統(tǒng)的放熱反應(yīng)在毫秒級。出于這個原因,迄今為止,它的執(zhí)行一直被視為超出了互動控制的范圍,因為現(xiàn)時代對微電子來說的一毫秒還是一個相對較長的時間。本書的技術(shù)目標(biāo)是為達(dá)到這一目的鋪平道路,提出燃燒系統(tǒng)的動態(tài)特征。實體特性可以借助現(xiàn)代控制技術(shù)工具處理。

全書分三個部分12章介紹了燃燒系統(tǒng)動力學(xué)。第一部分放熱性,包括第1-4章。1. 熱力學(xué)專題,提出了燃燒系統(tǒng)發(fā)展,該燃燒系統(tǒng)模型由動力學(xué)和熱力學(xué)組成:動力學(xué)處理物理空間中的燃燒性能,熱力學(xué)處理相空間中的燃燒過程;2. 發(fā)展專題,闡明變化基本特征;3. 傳熱專題,介紹了燃燒系統(tǒng)與環(huán)境換熱產(chǎn)生的能量損失的實驗研究和理論分析;4. 化學(xué)動力學(xué)專題,提供解決燃燒過程化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)的分析技術(shù)。第二部分,場—儲能流場的動力特性,包括第5-8章。5. 空氣動力學(xué)專題,給出了在極限Peclet和Damk塰ler數(shù)下流場流體動力學(xué)分析的基本背景,相當(dāng)于分子擴(kuò)散率和熱導(dǎo)率不充分時放熱中心對燃燒的影響;6. 隨機(jī)渦方法,介紹了由Chorin提出的分析方法,從隨機(jī)旋渦運動深入了解湍流流場機(jī)理;7. 氣動專題,介紹了可壓縮流場的經(jīng)典分析方法:在雙曲型方程中表示氣動性能;8. 前波面和界面,介紹了由于沖擊和爆震波正面作用,界面和簡單波為不同狀態(tài)的邊界理論。第三部分爆炸,由于能量快速釋放堆積的場和面的動態(tài)特征,包括第9-12章。9. 沖擊波,提出遠(yuǎn)場分析的基本背景,放出的熱量堆積在內(nèi)核,而這些內(nèi)核的尺寸是微小的 ;10. 自相似沖擊波,由點爆炸產(chǎn)生的顯著線性、圓柱和球?qū)ΨQ場特征;11. 拓?fù)淇臻g法,引進(jìn)分析技術(shù)處理傳播到大氣層中的沖擊波;12. 爆炸,顯示前波面動力特性與放熱過程。

本書由燃燒領(lǐng)域的專家撰寫,全面調(diào)研并細(xì)致闡述了燃燒系統(tǒng)的放熱過程。運用大量數(shù)據(jù)和圖片幫助讀者理解內(nèi)容。主要適用于物理學(xué)家和工程師、研究生、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的研究人員,方便查找燃燒設(shè)備的各種參數(shù)值。

賈紅書 ,博士生

(中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所)

Jia hongshu,Doctoral Candidate

(Technical Institute of Physics and Chemistry,CAS)