当前课程知识点:燃烧理论 > 第五章 一些重要的化学机理 > 5.5 甲烷燃烧 > 甲烷燃烧动力学
从刚才的
给大家介绍甲烷
包括页岩气
包括常规天然气
包括可燃冰
甲烷在自然界
它的量为什么大
实际上说明甲烷
它本身的稳定性
也就是在自然界
它可以很稳定的存在
它的重要性就不言而喻了
所以我们再来看看
我们怎么去用它
也就是怎么去烧它
把它作为能源使用
应该说甲烷的
整体的燃烧化学反应动力学
应该说是现在得研究最多最多的
也可能是到现在为止
已经是被理解的最最深的
一个领域
当然除了一氧化碳加氢
当然一氧化碳加氢
也可以作为甲烷的一个子反应
那么有很多这方面的研究
比如像Kaufman
和他的同事
1970年以后 到八十年代
长时间的各种各样的
对甲烷的燃烧动力学进行综述
最早的 比如说
一开始的12种组分
15个基元反应
那就很简单
后来慢慢发展到25个组分
75个基元反应
以及相应的逆反应
就是150个基元反应
这已经是很大很大的了
那么到了最近的话
随着就是美国Sandia实验室
和他们的详细的工作
就产生了一个非常详细的机理
我们叫GRI Mech
一个完全的甲烷(燃烧)的机理
甲烷机理完全公开的
GRI Mech
2.11的版本
一共是就是49组分
279个基元反应
主要考虑的碳氢的反应177个
其它的含氮的反应是102个
3.0(版本)的反应
一共就包括了53个组分
325个基元反应
从2.11到3.0版本的变化
就是增加了46个反应
那么实际上前面我们讲到的
含氧的氢的
这种一氧化碳的氧化的反应
实际上都包含在里边了
所以反应当然非常复杂
你说你很简单的去看
根本不可能
非常有趣
我们后面的话
利用(GRI Mech)2.11的反应
反应机理
那么针对的话
是完全均相的
完全等温的这种条件底下
来研究什么
研究一下高温底下
整个反应会是怎么样子
低温底下它氧化反应
会是什么样子的
后面拿两个例子
给大家深入的来理解一下
甲烷燃烧的基本过程
这是非常有趣的一个现象
当然我们在这里边并不涉及到
它复杂的空间分布
均匀搅拌认为它是一个
完全是零维的现象
后面下半个学期
在讲火焰的时候
可能会研究它的一些空间的特性
而现在我们只研究
它的这种化学机理过程
-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
-1.3 燃烧科学发展简史
-1.4 燃烧科学的研究方法
-1.5 课程的结构
-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
--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
--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
-3.1 传质概述
-3.2 传质理论基础
-3.3 传质应用实例
-3.4 小结
-第三章 传质引论--第三章作业
-4.1 概述
--概述
-4.2 总包反应与基元反应
-4.3 基元反应速率
--其他基元反应
-4.4 多步反应机理的反应速率
--净生成率
--稳态近似
--单分子反应机理
--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)
-4.7 小结
--小结
-第四章 化学动力学--第四章作业
-5.1 概述
--概述
-5.2 H2-O2系统
--H2-O2系统
-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
-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
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 定压-定质量反应器
-6.3 定容-定质量反应器
-6.4 全混流反应器
-6.5 柱塞流反应器
-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
-7.1 概述和总质量守恒
-7.2 组分质量守恒
-7.3 多组分扩散(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
-7.6 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
-8.1 概述及物理描述
-8.2 层流火焰分析
-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素
-8.4 熄火、可燃性和点火
-8.5 火焰稳定及小结
-第八章 层流预混火焰--第八章作业
-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
-9.4 简化理论描述
--概述
--守恒标量
--状态关系式
-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度
--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
-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
--温度分布
--液滴表面能量守恒
--火焰面处能量守恒
--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
--总守恒方程
--例题
-10.5 小结
--小结
-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业
-11.1 概述及燃煤锅炉
-11.2 非均相反应
-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型
-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型
-11.5 颗粒燃烧速度
-11.6 煤的热解及燃烧
-第十一章 固体燃烧--第十一章作业
-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
-12.5 湍流预混火焰
--湍流火焰速度
--层流火焰折皱模式
--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