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概述课程教案、知识点、字幕

好 同学们

通过上一章的学习

我们对化学反应

化学动力学

化学机理

这样些基本概念

我想已经很熟悉了

那么这章的话

我们会将把

这样的基本概念

用到我们实际的燃烧系统里边去

就是说我们来分析

最典型的一些燃烧

比如像氢的燃烧

一氧化碳的燃烧

甲烷的燃烧

还有氮氧化物的形成

当然还有像我们汽油柴油

这种高碳性化合物的燃烧的

这样一些基本的过程

会是什么样子的

会很有意思

那首先我想我们

第一个首先要讲氢

我们一起来回顾一下

大家如果还记得的话

那么就是2011年的3月11号

发生了福岛的9.0级的地震

那么这个地震的话

最后引起了它

福岛核电站的三台反应堆的

连续的爆炸

在12号 14号和15号

那么另外一台4号机的话

后来也发生了火灾

就四台机组全部遭到了

严重的损坏

可以告诉大家

那么这个严重的爆炸的

并不是真正的核爆炸

大家一听核电站

就以为核爆炸

不是的

这里边实际上是氢的爆炸

也就是氢

那么大家想氢哪里来的

它的爆炸怎么发生的

那实际上整个的安全系统当时

还是起来了(启动了)

也就说当时发生了地震以后

那么马上所有的

几个反应堆

全部自动的就停堆了

停堆以后的话

它的应急系统就启动

启动了以后冷却

要保持正常

那后来海啸过来了

就把应急系统全部给掩盖了

电源全部断掉

断掉以后就整个

后来包括它的应急的柴油机

那么它的冷却系统遭到了破坏

然后慢慢的就出现了升温

那么升温以后的话

实际上就是本质上讲

那么它里边的

实际上是氧化锆和水

发生反应形成氢

那么这样的情况的话

一旦发生事故

如果出现升温的话

很自然就会发生的

那我们知道它过程的话

它实际上是氢因为比较轻

比较轻就是在整个的

反应壳(安全壳)里边

它就会往上浮

那么在通常在上面

壳的上部分

它就会出现这种聚集

那么泄露的氢气和氧气的话

就最后就是慢慢的达到了爆炸(极限)

就这种可能性的话

最后就发生爆炸

这就整个大概的一个过程

那么这样的过程的话

当然这是福岛的

大概的一个过程

那么事实上现在新的这种反应堆

或者新的一代

那个是

(福岛核电站)它是早期的沸水堆

那么现在新的沸水堆

或者特别是现在(新一代)压水堆的出现

包括更先进的这种

核反应堆

应该说它这种氢的

这种爆炸的可能性

就大大减轻

比如目前的

首先从冷却的角度

那么采用这种基本的冷却角度

如果即使就是这种电源消失的话

那么它也具备

这种像压水堆

它具备自然的循环冷却

的这样一种能力

那么现在包括氢

如果一旦真的出现了氢的话

也可以不爆炸

也就是说

它有一些主动和被动的氧化

让氢消耗掉的这种方式

那么现在的这种安全的话

应该说比应该要先进很多

而且它的回路

也进行了区分

那么也防止了

这样一个基本的过程

那么这个的话

去举一个例子

氢在实际上

在日常当中

包括像我们想不到的

像核电站这样一个

最后也是跟我们燃烧

密切相关的

那么现在我们国家现在核电站建设

应该说是非常非常的快速

那么我们期待就是

核电在我们国家起非常大的作用

大家当然非常关心

安全问题

那么从刚才这样例子

实际上安全是非常重要的

那么目前我们核电的

总装机容量已经超过了1%

那么发电量已经超过了2%

而且我们有很多先进的

技术的引进和自主开发

那么应该说

就是基本上百万(千瓦)的

这种技术

现在慢慢的就

我们完全可以自主掌握

好 我想用这样一个

简单的例子告诉大家一下

就是目前我们氢的燃烧

实际上不仅仅是

我们简单的用于燃料

实际上氢的话

它是最最基本的一种燃料

包括所有的碳氢化合物里边

最后总是有氢的反应的存在

这我想是这样一个基本的概念

用这样一个

最简单的一个例子

跟大家说明一下

氢氧燃烧的

实际作用

燃烧理论课程列表:

第一章 导论

-1.1 我们为什么要学习燃烧理论

--1-1:我们为什么要学习燃烧理论

-1.2 什么是燃烧:定义与现象

--1.2 什么是燃烧:定义与现象

-1.3 燃烧科学发展简史

--1.3 燃烧科学发展简史

-1.4 燃烧科学的研究方法

--1.4 燃烧科学的研究方法

-1.5 课程的结构

--1.5 课程的结构

第二章 燃烧与热化学

-2.1 概述

--概述

-2.2 状态参数复习

--状态参数复习

-2.3 热力学第一定律

--热力学第一定律

-2.4 反应物和生成物的混合物

--反应物与生成物的组成

--绝对(或标准)焓和生成焓

--燃烧焓与热值

--例题

-2.5 绝热燃烧温度

--定压绝热燃烧温度

--定容绝热燃烧温度

-2.6 化学平衡

--第二定律的讨论

--吉布斯函数

--复杂系统(选修)

-2.7 燃烧的平衡产物

--全平衡(选修)

--水煤气反应的平衡

--压力影响

-2.8 应用

--回热式和蓄热式交换器

--例题

--烟气再循环

-2.9 小结

--小结

-第二章 燃烧与热化学--第二章作业

第三章 传质引论

-3.1 传质概述

--3.1.1传质概述

-3.2 传质理论基础

--3.2.1菲克扩散定律

--3.2.2扩散的分子基础-分子动力学

--3.2.3扩散系数的微观推导(选修)

--3.2.4组分守恒方程推导

-3.3 传质应用实例

--3.3.1应用实例一:液面蒸发

--3.3.2蒸汽界面边界条件

--3.3.3液滴蒸发

-3.4 小结

--3.4.1液滴质量守恒+小结

-第三章 传质引论--第三章作业

第四章 化学动力学

-4.1 概述

--概述

-4.2 总包反应与基元反应

--总包反应与基元反应

-4.3 基元反应速率

--双分子反应和碰撞理论

--其他基元反应

-4.4 多步反应机理的反应速率

--净生成率

--反应速率常数与平衡常数关系

--稳态近似

--单分子反应机理

--链式反应和链式分支反应(一)

--链式反应和链式分支反应(二)

--化学时间尺度(一)

--化学时间尺度(二)

--部分平衡

-4.5 简化机理(选修)

--简化机理(选修)

-4.6 催化和非均相反应(选修)

--催化和非均相反应(选修)

-4.7 小结

--小结

-第四章 化学动力学--第四章作业

第五章 一些重要的化学机理

-5.1 概述

--概述

-5.2 H2-O2系统

--H2-O2系统

--H2-O2系统爆炸特性

-5.3 一氧化碳的氧化

--一氧化碳的氧化

-5.4 高链烷烃的氧化

--三步机理

--八步机理

--总包反应和准总包机理

-5.5 甲烷燃烧

--复杂机理和起源

--甲烷燃烧动力学

--高温反应途径分析

--低温反应途径分析

-5.6 氮氧化物

--氮氧化物的形成(一)

--氮氧化物的形成(二)

--氮氧化物的危害

-5.7 小结

--小结

-第五章 一些重要的化学机理--第五章作业

第六章 反应系统化学与热分析的耦合

-6.1 概述

--6.1 概述

-6.2 定压-定质量反应器

--6.2 定压-定质量反应器

-6.3 定容-定质量反应器

--6.3 定容-定质量反应器

-6.4 全混流反应器

--6.4 全混流反应器

-6.5 柱塞流反应器

--6.5 柱塞流反应器

-6.6 燃烧系统建模中的应用及小结

--6.6 燃烧系统建模中的应用及小结

-第六章 反应系统化学与热分析的耦合--第六章作业

第七章 反应流的简化守恒方程

-7.1 概述和总质量守恒

--7.1 概述和总质量守恒

-7.2 组分质量守恒

--7.2 组分质量守恒

-7.3 多组分扩散(选修)

--7.3 多组分扩散(选修)

-7.4 动量守恒方程(选修)

--7.4 动量守恒方程(选修)

-7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式

--7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式

-7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义

--7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义

-第七章 反应流的简化守恒方程--第七章作业

第八章 层流预混火焰

-8.1 概述及物理描述

--8.1 定义及重要特征与实验室典型火焰

-8.2 层流火焰分析

--8.2.1 简化分析

--8.2.1 简化分析(续)

--8.2.2 详细分析

-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素

--8.3.1 温度、压力和当量比,燃料选型及火焰速度选型

--8.3.2 火焰速度测量

-8.4 熄火、可燃性和点火

--8.4.1 冷壁熄火

--8.4.2 可燃极限和点火

-8.5 火焰稳定及小结

--8.5 火焰稳定及小结

-第八章 层流预混火焰--第八章作业

第九章 层流非预混火焰

-9.1 概述

--概述

-9.2 无反应的恒定密度层流射流

--物理描述

--求解

--两个例子

-9.3 射流火焰的物理描述

--射流火焰的物理描述

-9.4 简化理论描述

--概述

--守恒标量

--状态关系式

--各种不同的解法(一)(选修)

--9.4.5 各种不同的解法(二)(选修)

-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度

--圆口和槽型口燃烧器火焰长度

--火焰长度的影响因素

--两个例子

-9.6 碳烟的形成和分解

--碳烟的形成和分解

-9.7 对冲火焰(选修)

--对冲火焰(选修)

-9.8 小结

--小结

-第九章 层流非预混火焰--第九章作业

第十章 液滴的蒸发与燃烧

-10.1 概述

--概述

-10.2 液滴蒸发的简单模型

--基本假设

--气相分析

--气液界面能量平衡

--液滴寿命

-10.3 液滴燃烧的简化模型

--假设

--质量守恒和组分守恒

--温度分布

--液滴表面能量守恒

--火焰面处能量守恒

--液气平衡 总结和求解

--燃烧速率常数和液滴寿命

--例题

--扩展到对流条件

-10.4 一维蒸发控制燃烧

--物理模型和假设

--液滴数目和液滴相守恒

--总守恒方程

--气相成分和气相能量守恒

--液滴动量守恒 模型总结

--例题

-10.5 小结

--小结

-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业

第十一章 固体燃烧

-11.1 概述及燃煤锅炉

--11.1.1 概述

--11.1.2 燃煤锅炉

-11.2 非均相反应

--11.2.1 非均相反应及表面化学反应

--11.2.2 碳反应的半总包机理反应

-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型

--11.3.1 模型建立

--11.3.2 质量与组分守恒与表面化学动力学

--11.3.3 电路比拟与碳燃烧控制

--11.3.4 能量守恒

-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型

--11.4.1 模型建立

--11.4.2 组分守恒、封闭性和表面化学反应

-11.5 颗粒燃烧速度

--11.5 颗粒燃烧速度

-11.6 煤的热解及燃烧

--11.6 煤的热解及燃烧

-第十一章 固体燃烧--第十一章作业

第十二章 湍流燃烧入门(选修)

-12.1 概述

--概述

-12.2 湍流现象与描述

--湍流的现象与描述

-12.3 湍流尺度

--湍流尺度

-12.4 湍流模型

--湍流模型方法(1)

--湍流模型方法(2)

-12.5 湍流预混火焰

--湍流火焰速度

--湍流火焰结构与模式

--12.5.3 例题

--层流火焰折皱模式

--分布式反应区模式和漩涡小火焰模式

--火焰稳定

-12.6 湍流非预混火焰

--射流火焰

--火焰长度

-12.7 湍流燃烧小结

--湍流燃烧小结

课程总结

-课程总结

--课程总结

概述笔记与讨论

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