工程燃烧学

一、课程介绍

《工程燃烧学》是能源与动力工程专业热能方向的一门专业教育必修课。是从事热学科领域技术人员必须掌握的基础知识。通过本课程的学习为锅炉专业课的课程设计、毕业设计及未来从事锅炉设计与运行工作打下必要的基础。

本课程所讲述的内容有燃料概论，工程燃烧计算、燃烧理论基础、着火过程、气体、液体、固体燃料的燃烧等共7章。实验内容包括燃料高位发热量测定实验、煤的工业分析、灰熔点测定实验。教学部分共包含理论40学时，实验4学时，期末以闭卷考试的形式结课。

Introduction

“Combustion Engineering” is a compulsory course in the direction of thermal energy for energy and power engineering. It introduces the basic knowledge that must be mastered by technicians engaged in the thermal science field. Through the study of this course, we can make a necessary foundation for the course design, graduation design and future work of boiler design and operation.

This course covers seven chapters: fuel introduction, calculation of combustion engineering, combustion theory, ignition process, and combustion of gas, liquid and solid fuels. The experimental contents include the experiment of gross heating value of fuel, the industrial proximate analysis of coal and the temperature of ash melting. The teaching part includes 40 class-hours of theory, 4 class-hours of experiment and closed-book examination at the end of the term.

课程基本信息

1. 教学大纲

   1、教学目的

   工程燃烧学是热能与动力工程专业的一门学科专业必修课。是从事热学科领域技术人员必须掌握的基础知识。

   本课程的目的是通过该课程的学习，使学生能运用化学、传热传质学和流体力学的有关理论解释说明各种燃烧现象的物理化学本质，掌握在锅炉等热工设备中有关燃料的燃烧速度、燃烧稳定性、火焰的流场和结构和燃烧污染物的生成机理；能运用所学的燃烧的基本理论对现有的燃烧设备进行分析和改进，对新的燃烧方法进行探讨和实验。

   2、教学要求

   教师要积极备课，认真准备实验，对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣科。授课在多媒体教室，结合典型实用案例进行分析。做到授课内容与大纲相符，注重平时成绩（作业和实验）积累，成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、公开，能促使学生学习的积极性。

   3、预备知识或先修课程要求

   要求掌握高等数学、工程热力学、工程流体力学、传热学课程。

   4、教学方式

   理论教学已课堂教授为主，配以适当的讨论。课堂讲授中采用多媒体授课和板书授课相结合；实验部分以学生分组操作为主，教师仅起指导及监督作用。

   5、实验环境和设备

   1）实验环境：热能工程实验室

   2）实验设备：燃料高位发热量测定实验台、煤的工业分析试验台、灰熔点测定实验台

   6、课程教学内容及学时分配

   绪论（2学时）

   0.1  燃料科学的发展史

   0.2  能源的概念与分类

   0.3  燃烧工程与燃烧设备

   0.4  燃烧工程的研究与发展

   教学重点：初步了解本课程的主要内容和学习方法

   第1章 燃料概论 （6学时）

   1.1  燃料的分类与形成

   1.2  燃料的化学组成和特性

   1.3  固体燃料

   1.4  液体燃料

   1.5  气体燃料

   教学重点：掌握不同燃料的分析方法，不同燃料的重要指标

   习题作业：煤的热值计算

   第2章 工程燃烧计算（8学时）

   2.1  燃烧过程的化学反应

   2.2  燃烧空气量的计算

   2.3  燃烧烟气量的计算

   2.4  燃烧温度计算

   2.5  燃烧检测及燃烧效率

   教学重点：掌握空气及产物量的计算方法。

   习题作业：空气需要量计算、产物生成量及成分计算

   第3章 燃烧理论基础（6学时）

   3.1  燃烧反应的热力学基础

   3.2  化学反应动力学基础

   教学重点：化学反应速度的影响因素、氢、CO、烃的燃烧反应机理、化学平衡常数的影响因素

   习题作业：化学反应速度、平衡常数的计算

   第4章 着火过程（4学时）

   4.1  着火过程和着火温度

   4.2  点火过程

   4.3  着火浓度界限

   4.4  燃烧室中的着火和熄灭

   教学重点：着火的影响因素、点火的判断条件、零维系统燃烧稳定性的影响因素

   习题作业： 燃烧稳定性影响因素的判断，燃料停留时间计算

   第5章 气体燃料的燃烧（6学时）

   5.1  预混可燃气体的燃烧

   5.2  气体燃料的扩散燃烧

   教学重点：预混层流火焰传播速度的计算，火焰稳定方法，层流扩散火焰的变化规律

   习题作业：层流火焰传播速度的计算

   第6章 液体燃料的燃烧（4学时）

   6.1  液体燃料燃烧原理

   6.2  液体燃料的雾化过程及装置

   6.3  着火浓度界限

   6.4  燃烧室中的着火和熄灭

   教学重点：油滴的蒸发与燃烧模型

   第7章 固体燃料的燃烧（4学时）

   7.1  煤的燃烧过程

   7.2  气固两相反应理论

   7.3  碳粒燃烧的化学反应

   7.4  固体燃料的燃烧方式

   教学重点：碳粒的单膜燃烧模型，气固两相反应理论

    

    

    

    

    

   7、实验项目内容、学时分配、实验小组

8、考核要求、考核方式及成绩评定标准

(1) 成绩按照平时成绩30%，期末考试占70%。其中平时成绩按照出勤（5%）、作业（15%）和实验（10%）完成情况评定。

(4) 最终课程考核成绩采用百分制，满分100分，60分为及格。

9、其他说明

无。