
【建】 constant volume combustion; constant-volume burning
恒定体积燃烧(Constant Volume Combustion)是热力学和燃烧学中的核心概念,指燃料与氧化剂在密闭空间内反应时,系统容积保持不变的燃烧过程。该过程常见于理想化的奥托循环(汽油机工作原理),其能量释放方式与定压燃烧(如柴油机)形成对比。
从热力学角度分析,恒定体积燃烧遵循封闭系统的能量守恒定律。燃烧释放的热量(Q)全部转化为系统内能变化(ΔU),可用公式表示: $$ ΔU = Q - W $$ 其中功(W)为零(因体积无变化),故ΔU=Q。这一特性使其在理论模型中具有明确的数学描述优势。
工程应用层面,恒定体积燃烧常被用于解释火花点火发动机的工作循环。美国机械工程师学会(ASME)指出,此类燃烧过程能实现较高的瞬时热效率,但因实际工况中存在热量损失和压力波动,真实发动机效率低于理想模型。剑桥大学燃烧研究所的实验数据显示,定容燃烧的峰值压力可达初始值的5-8倍。
在燃烧化学领域,该过程涉及自由基链式反应的快速传播。《燃烧物理学基础》(Fundamentals of Combustion Physics)专著强调,定容条件下火焰传播速度与压力呈非线性关系,这区别于定压燃烧的线性变化特性。NASA技术报告显示,航天器推进系统中某些爆震燃烧模式也符合定容燃烧特征。
恒定体积燃烧(Constant Volume Combustion)是指在封闭系统中,燃烧过程发生时系统体积保持不变的化学反应。这一概念常见于热力学和工程领域(如内燃机研究),以下是详细解释:
基本定义
燃烧本质上是剧烈的氧化反应,通常伴随发光、发热现象。 恒定体积燃烧的特殊性在于,反应过程中系统的物理体积不变,但压力和温度会显著升高。例如,汽油机理想循环(奥托循环)中的燃烧阶段即为典型的定容过程。
与普通燃烧的区别
常见应用场景
注意事项
实际工程中完全定容的燃烧难以实现,通常为理论模型。现代内燃机的燃烧过程可能结合定容与定压特性(如柴油机的混合循环)。
提示:若需进一步了解热力学公式或燃烧分类(如有焰/无焰燃烧),可补充说明具体方向。
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