工程燃烧学及煤的清洁利用技术
课程编码：180090085802P2001H
英文名称：Advanced Combustion Theory
课时：60
学分：3.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：朱治平等
教学目的要求
通过课程学习使学生建立气、液和固体燃烧的基础理论，培养分析和求解燃烧模型问题的能力，建立工程思想，能够对工程实际的燃烧现象和燃烧问题进行分析。
预修课程
工程流体力学、工程热力学、传热学、微积分和空气动力学
大纲内容
第一章 导论 2学时 田振玉
第1节 燃烧的工程应用及面临的问题
第2节 燃烧科学的发展简史
第3节 燃烧科学的研究方法
第4节 高等工程燃烧学课程内容介绍
第5节 课程考核方法介绍
第二章 化学热力学 4学时 田振玉
第1节 反应晗、生成晗、高温平衡条件下的绝热燃烧温度及其计算
第2节 吉布斯自由能和亥母霍兹自由能
第3节 自由能和反应晗的关系
第4节 理想气体状态方程及其适用条件的回顾、实际气体燃烧中出现的状态方程简化
第三章 化学动力学和反应器理论 6学时 田振玉
第1节 阿累尼乌斯定律反应速率方程的分子动力学解释——二元碰撞理论
第2节 多步反应机理的反应速率
第3节 本征活化能和表观活化能及其区别、本征反应过程及与流动耦合的反应过程
第4节 化学反应器理论：定压定质量反应器、定容定质量反应器、全混流反应器、柱塞流反应器、应用理想反应器模型构造复杂反应器模型
第5节 化学动力学软件CHEMKIN的应用
第四章 多组分反应系统的守恒方程 4学时 田振玉
第1节 多元组分系统的扩散系数、扩散方程
第2节 三维系统下多元组分燃烧的一般方程组及其定解条件
第3节 泽尔多维奇变换、广义雷诺比拟、非均相燃烧的相界面无迁移假设及其误差分析
第4节 典型一维多组分系统的守恒方程及其定解条件
第5节 二维反应边界层的控制方程及其化学动力学
第6节 有表面反应的层流边界层流动
第五章 预混气体的着火与灭火 4学时 田振玉
第1节 着火条件、着火的热自然理论
第2节 非稳态分析方法（谢苗诺夫非稳态分析法）
第3节 稳态分析方法（Frank-kamenetsky的稳态分析法）
第4节 开口系统的热自然分析
第5节 点燃理论（零值边界梯度法、电火花点燃理论、热气球点燃理论）
第6节 简单开口系统的着火灭火分析
第六章 气体的层流火焰 8学时 田振玉
第1节 层流预混火焰的热理论、综合性理论以及扩散理论
第2节 层流预混火焰的稳定性
第3节 层流扩散火焰
第4节 气体燃烧技术应用案例
第七章 预混气体的爆震波和缓燃波 4学时 田振玉
第1节 爆震波和缓燃波的概念及其产生机理定性分析
第2节 雨果尼奥曲线的导出及其物理意义的分析
第3节 爆震波的结构
第4节 可燃气体中缓燃波转变为爆震波的机理
第5节 爆震极限
第八章 液体燃料燃烧理论 6学时 田振玉
第1节 液滴的蒸发和燃烧理论
第2节 液雾燃烧基础
第3节 液体燃烧技术应用案例
第九章 煤的高效清洁燃烧技术 6学时 朱治平
第1节 先进高效煤燃烧发电技术基础
第2节 煤燃烧与污染物生成
第3节 原煤净化技术
第4节 硫化合物控制技术
第5节 氮氧化物控制技术
第6节 除尘技术
第7节 有机污染物、重金属及汞控制技术
第8节 CO2控制技术
第9节 超低排放多污染物联合控制技术
第十章 煤热解技术 4学时 朱治平
第1节 煤热解分类
第2节 煤热解反应原理
第3节 煤热解反应特性
第4节 煤热解反应流程与工艺
第十一章 煤高效气化技术 6学时 朱治平
第1节 煤气化反应基本原理
第2节 气化反应动力学
第3节 固定床气化技术
第4节 气流床气化技术
第5节 流化床气化技术
第6节 其他新型煤气化技术
第十二章 煤的高效清洁液化技术 6学时 朱治平
第1节 煤液化反应机理
第2节 煤的液化特性
第3节 催化液化反应机理
第4节 煤直接液化技术
第5节 煤间接液化技术
第6节 煤催化液化技术
参考书
课程教师信息
朱治平，中科院关键技术人才，三级教授/正高级工程师，博士生导师。主要从事化石能源低碳利用技术、固废资源化利用技术、低碳工业流程再造技术开发及应用。揭示了循环流化床煤气化温和气化条件下的反应强化机理，提出提高冷煤气效率和碳转化率的新途径，开发了高倍率循环流化床气化工艺流程，构建了煤粉分相异步燃烧和类气体燃料燃烧新方法。主持中科院先导性科技战略专项项目、弘光专项、重大企业合作项目等项目30余项，主持经费约3亿元。发表论文80余篇，申请/授权专利80余项。
田振玉，洪堡学者，中组部人才计划，三级教授/研究员，博士生导师。主持国家杰出青年基金等7项国家自然科学基金、工信部两机重大项目、科技部重点研发计划课题、中科院率先人才计划、科技部中法杰青人才计划、中德科技合作、洪堡基金会合作计划和企业等项目30余项，主持经费约2.9亿元。发表论文180余篇，其中SCI收录120余篇（一作/通讯100余篇，含CNF/PCI燃烧领域顶级期刊约50篇），SCI源期刊引用3300余次，H因子为35，出版英文专著3本/章，申请/授权专利30项；