工程热物理学科进展.ppt

动力工程及工程热物理学科进展讲座
燃烧学


动力工程及工程热物理学科进展讲座
热力学
传热与传质
燃烧学
多相流
内流\外流
新能源\可再生能源
燃烧学
燃烧学是研究着火、熄火、燃烧过程和机理的学科。燃烧是指燃料与氧化剂发生强烈化学反应,并伴有发光发热的现象。
燃烧不单纯是化学反应,而是反应、流动、传热和传质并存、相互作用的复杂的物理化学现象。
燃烧学的研究内容包括
燃烧过程的热力学,燃烧反应的动力学,着火和熄火理论,预混气体的层流和湍流燃烧,气体、液体和固体燃料燃烧,液滴和煤粒燃烧、液雾、煤粉和流化床燃烧,发动机燃烧,推进剂燃烧,超音速燃烧,爆震燃烧,边界层和射流中的燃烧,湍流和两相燃烧的数学模型,火灾以及燃烧的激光诊断等。
燃烧学
燃烧学依其研究内容可划分成
基础燃烧学
气液燃料燃烧
固体燃料燃烧
火灾燃烧
燃烧诊断
动力工程及工程热物理学科进展讲座
概论
发动机燃烧
煤燃烧
火灾燃烧
目前全世界能源总消费量约为130亿吨标准煤,化石能源占85%以上
工业国家能源消费早期经历了由煤炭向石油、天然气等优质能源转变,再进一步向可再生能源过渡
为实现可持续发展,欧洲、日本等正大力发展风电、太阳能、生物质能等可再生能源,每年增长率达30%以上
世界能源发展趋势
美国能源部对世界常规石油产量高峰值的预测
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历史
中(3,003)
低(2,248)
高(3,896)
2 % 需求增长率
下降率: R/P = 10
(高) 2047
(中) 2037
(低) 2026
十亿桶/年
世界能源发展趋势(续)
化石燃料峰值在2030左右
2060年左右可再生能源接近总能源消费量的一半
可再生能源
核能
水电
天然气
石油
煤炭
传统生物能

世界能源发展趋势(续)
人均能源消费量与人均GDP的增长有很强的相关性
从世界范围看,人均GDP达1万美元(中等发达)以前,人均能源消费量增长较快,其值约为4吨标煤,其后增长变缓
在人均GDP达1万美元阶段,(1980年),(1997年),而美国为8吨标煤(1960年)
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万吨油当量
GDP/(1990年盖凯)亿美元
□日本●意大利○法国△德国◇英国━韩国+ 中国台湾
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万吨油当量
典型工业化国家/地区能源消费总量与GDP总量的关系