燃烧化学

本书是美国斯坦福大学机械系Prof. Hai Wang撰写的燃烧化学领域的优秀教材，曾作为国际燃烧学会在美国普林斯顿大学暑期学校（2012年）的化学反应动力学课程的教材使用。本书详细阐述了气体燃烧过程中涉及的化学反应动力学基础，适用于燃烧和爆炸研究的相关专业，如兵器科学与技术、安全工程、特种能源与烟火技术、能源与动力等，可作为研究生培养和学习的专业基础书之用。

 

第1章 热力学
1.1 热力学第一定律
1.2 热力学第二定律
1.3 化学反应
1.4 生成焓和燃烧焓
1.5 化学平衡
1.6 绝热火焰温度
1.7 热力学性质的参数化
1.8 平衡状态绝热火焰温度问题的求解
第2章 碳氢化合物的化学、物理及热力学性质
2.1 有机分子中的化学键
2.1.1 烷烃
2.1.2 烯烃和炔烃
2.1.3 芳香烃
2.1.4 含氧衍生物
2.1.5 自由基
2.2 碳氢燃料的物理性质
2.3 热力学性质
2.3.1 官能团贡献法
2.3.2 键能
2.3.3 热力学性质的统计力学描述
第3章 化学动力学基础
3.1 化学反应速率
3.1.1 总包反应与基元反应
3.1.2 基元反应类型和反应速率
3.1.3 质量作用定律
3.1.4 链式反应与稳态假设
3.1.5 单分子反应的物理实质
3.1.6 Arrhenius定律
3.1.7 活化能
3.1.8 反应速率系数与压力和温度的关系
3.2 燃烧化学反应机理
3.2.1 国际象棋问题
3.2.2 氢气的爆炸极限
3.2.3 一氧化碳的氧化
3.2.4 碳氢燃料的爆炸极限
3.2.5 甲烷的低温燃烧机制
3.2.6 甲烷的中温燃烧机制
3.2.7 甲烷的高温燃烧机制
3.2.8 长链烷烃的NTC现象
3.2.9 发动机爆震和辛烷值
3.2.10 长链烷烃的高温燃烧
3.2.11 乙烯和其他烯烃分子的氧化机理
3.2.12 乙炔氧化机理
3.3 燃烧污染物
3.3.1 空气污染的类型和影响
3.3.2 化石燃料燃烧形成污染物的机理
第4章 双分子反应速率系数
4.1 硬球碰撞
4.2 平均分子速度
4.3 非刚性球的碰撞
4.4 势能面
4.5 PES与分子振动的关系
4.6 过渡态理论
4.6.1 平衡常数与配分函数的关系
4.6.2 过渡态理论
4.6.3 过渡态与碰撞理论的关系
4.6.4 过渡态理论（具体案例）
4.6.5 热力学公式中的过渡态理论
4.7 隧穿效应
4.8 结束语
第5章 单分子反应
5.1 单分子反应的类型
5.2 化学活化反应
5.3 单分子反应理论
5.3.1 Lindemann机理的Hinshelwood修正
5.3.2 RRKM理论
5.3.3 RRKM理论在单分子解离/消除反应中的应用——强碰撞模型
5.3.4 RRKM理论与过渡态理论的比较
5.3.5 弱碰撞
5.3.6 单分子异构化反应
5.3.7 化学活化反应
5.3.8 修正强碰撞模型的问题
5.3.9 角动量守恒
5.4 碰撞能量转移主方程
5.5 单分子反应速率系数的参数化
第6章 均质反应流
6.1 反应流的类型
6.2 激波管
6.2.1 设计与操作原理
6.2.2 激波管的仿真计算
6.3 湍流反应器
6.4 接近搅拌反应器
6.5 开发反应机理
6.6 速率系数评估
第7章 层流预混火焰
7.1 爆燃与爆轰
7.2 层流预混火焰的定性特征
7.3 控制方程
7.4 物质扩散与热扩散导致的输运问题
7.5 层流预混火焰的简化分析
7.6 层流火焰速度
7.7 层流预混火焰的详尽分析
7.7.1 分子输运理论
7.7.2 多组分性质
7.8 火焰模拟与火焰结构
附录
附录A1 部分JANAF表
附录A2 物质A取自Ritter和Bozzelli的官能团贡献法中各个官能团的参数值
参考文献