固体的燃烧速度资料
固体的燃烧速度
风还使火焰倾斜，增强了向未燃区域表面的传热速率，所以， 在一定风力范围，风速越大，燃烧速度越快。 当风速增加到某一临界值时，固体表面的热损失远大于 燃烧的放热量，使得温度降低到燃点以下，火焰熄灭，燃烧 停止。
燃烧学
•
阻燃剂
可燃性固体用阻燃剂处理后，氧指数升高，燃烧性能减弱，
使易燃材料变成难燃或不燃材料；有的仅炭化不着火、不冒烟； 有的虽炭化、着火或发烟，而一旦离开火源，自动熄灭。
•
火灾负荷
火灾负荷是指单位火场面积上的可燃物数量。火灾负荷
大，火场放热率高，燃烧速度加快。
燃烧学
•
燃烧方向
由于燃烧的火焰和产物向上扩散，使未燃部分预热升温，
促使升华、分解，燃烧速度加快。因此，固体呈垂直燃烧时
速度最快。
垂直向上>水平方向>垂直向下。
燃烧学
•
空气流速
外界的空气流动会大大增加可燃固体表面氧气的供给，
•
氧指数 (OI )
是指在规定条件下，试样在氧、氮混合气流中，维持平
稳燃烧所需的最低氧气浓度。其计算公式如下
OI
O 100% O N
2 2 2
燃烧学
【Q】氧指数的大小与燃烧性能呈现怎样的关系？
氧指数越大，材料的燃烧性能越差，燃烧速度越低。 OI>50%，不燃材料；50%>OI>27%，难燃材料； 27%>OI>20%，可燃材料； OI<20%，易燃材料。
则
m0 m 2 G 60 （4 60） 4kg/(m h) Ft
燃烧学
1
固体的燃烧速度
2
燃烧速度的影响因素
燃烧学
内因
• 固体的理化性质和结构
固体材料燃烧性能的测试实验讲义
固体材料燃烧性能的测试实验讲义一、实验目的1．了解固体材料水平燃烧和垂直燃烧实验的基本原理；2．掌握固体材料水平垂直燃烧仪的使用操作方法；3．掌握固体材料水平燃烧和垂直燃烧实验程序及结果处理方法。
二、实验原理火焰传播是指火焰沿材料表面的发展。
火焰传播是一种表面现象，火焰传播的关键因素是在材料表面的可燃性气体产生，或者在材料内部形成可燃气体同时又能逸至材料表面。
火焰传播必须将材料表面的温度提高至点燃温度，这种升温是由向前传播的火焰的热流引起的。
因此，材料的点燃也与火焰传播有直接的关系。
水平、垂直燃烧法适用于测定固体表面火焰传播性能，实验中水平或垂直地夹住试样一端，对试样自由端施加规定的气体火焰，通过测量线性燃烧速度（水平法）或有焰燃烧及无焰燃烧时间（垂直法）等来评价试样的燃烧性能，可用于初步评价被测高聚物是否适合于某一特定的应用场所。
在国际上，有关固体水平、垂直燃烧试验的标准方法有很多，按点燃源可分为炽热棒法和本生灯法。
本试验采用的是以小火焰本生灯为点燃源。
三、实验仪器本实验仪器为CZF-3型水平垂直燃烧测定仪，根据GB/T2408《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》而研制的，各部分功能与尺寸介绍如下：（1）本生灯管长100mm，可倾斜0-45°；内径（9.5±0.5）mm；本生灯蓝色火焰高度可调范围为20-40mm；本生灯移动距离不小于150mm。
（2）金属筛网水平固定在试样下，与试样最下边间距离10mm，金属筛网的边缘与试样自由端对齐。
（3）金属支承架：用以支撑试样自由端下垂和弯曲的金属支架，支架应长出试样自由端20mm。
火焰沿试样向前推进，支架以相同速度退回。
（4）水平试样夹具的最大的夹持厚度为13mm。
垂直试样夹具的最大夹持厚度为13mm。
（5）试样夹垂直最大调整距离<130mm，水平最大调整距离≥70mm。
（6）试样下端离水平铺置的医用脱脂棉层距离300mm：在试样下端300mm处水平铺置撕薄的脱脂棉层尺寸为50mm×50mm，自然厚度为6mm。
化学固体燃烧实验报告
一、实验目的1. 了解固体燃烧的基本原理和条件。
2. 观察不同固体物质燃烧时的现象。
3. 分析燃烧过程中产生的化学反应和产物。
4. 培养实验操作技能和科学探究能力。
二、实验原理固体燃烧是指固体物质与氧气发生化学反应，放出热和光的过程。
燃烧需要满足以下条件：1. 可燃物：具有可燃性的固体物质。
2. 氧气：作为氧化剂，与可燃物发生反应。
3. 着火点：固体物质达到一定温度时，开始燃烧。
三、实验用品1. 实验器材：酒精灯、燃烧匙、试管、镊子、火柴、酒精、集气瓶、水槽、澄清石灰水。
2. 实验药品：硫磺、磷、铁、木炭、铜、镁。
四、实验步骤1. 硫磺燃烧实验- 将一小块硫磺放在燃烧匙上。
- 用酒精灯加热硫磺，观察其燃烧现象。
- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。
2. 磷燃烧实验- 将一小块磷放在燃烧匙上。
- 用酒精灯加热磷，观察其燃烧现象。
- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。
3. 铁燃烧实验- 将一小块铁放在燃烧匙上。
- 用酒精灯加热铁，观察其燃烧现象。
- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。
4. 木炭燃烧实验- 将一小块木炭放在燃烧匙上。
- 用酒精灯加热木炭，观察其燃烧现象。
- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。
5. 铜燃烧实验- 将一小块铜放在燃烧匙上。
- 用酒精灯加热铜，观察其燃烧现象。
- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。
6. 镁燃烧实验- 将一小块镁放在燃烧匙上。
- 用酒精灯加热镁，观察其燃烧现象。
- 收集燃烧产物，用澄清石灰水检验。
五、实验现象及分析1. 硫磺燃烧：硫磺燃烧时，产生淡蓝色火焰，有刺激性气味，放出热量。
燃烧产物为二氧化硫，能使澄清石灰水变浑浊。
2. 磷燃烧：磷燃烧时，产生白色烟雾，放出热量。
燃烧产物为五氧化二磷，能使澄清石灰水变浑浊。
3. 铁燃烧：铁燃烧时，火星四射，放出大量热量。
燃烧产物为四氧化三铁，不能使澄清石灰水变浑浊。
4. 木炭燃烧：木炭燃烧时，产生无色火焰，放出热量。
燃烧产物为二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊。
固体、液体及气体的燃烧速度
G=vρ=0.15×750 kg/(m2･h)=112.5 kg/(m2･h)
燃烧学
液体燃烧速度的影响因素
• 燃烧区传给液体的热量
液体要维持稳定燃烧，液面需不断从燃烧区吸收热量，保 持一定的蒸发速度。
• 液体初始温度
液体初始温度越高，蒸发速度越快，可燃蒸气浓度越高， 燃烧速度越快。
燃烧学
• 储罐液面高度
油面初温较低时，油面初温升高，蒸发速度加快，液面上 可燃蒸气浓度增大，火焰蔓延速度随之增大。
【Q】火焰蔓延速度会随着油温升高而无限增大吗？
燃烧学
不会。当油面初始温度达到某个临界值后，液体表面燃气 与空气形成一定浓度比例的预混可燃气，其火焰传播速度是一 定的，因此油面火的蔓延速度会趋向于一个常数。
燃烧学
• 油面初温对燃烧类型的影响
油的初温低于闪点时，液面上方蒸气浓度低，不能维持燃 烧，火焰要向火焰前面的液体提供足够能量，加快蒸发速度使 之与火焰蔓延速度平衡，形成扩散燃烧。
油的初温低于闪点时，液面上方蒸气浓度足够大，且与空 气预先混合，形成预混燃烧。
燃烧学
• 风向对火焰蔓延速度的影响
顺风条件下，火焰向未燃区域倾斜，加强火焰对液面的热 辐射和热对流，风速对火焰蔓延影响显著，风速越大，火焰蔓 延速度越快。
燃烧学
1 液体的液(固)面燃烧
可燃液体的燃烧速度
燃烧学
油池燃烧
将盛装于圆柱形立式 容器中的液体燃烧称为油 池燃烧。
油池燃烧主要考虑单组分或沸程较窄的液体。
燃烧学
• 油池燃烧温度分布特点
单组分液体密 闭空间燃烧
产生火焰、 传递热量
液面温度升 高至沸点
但在敞开空间中燃烧，燃烧处于非平衡状态，热量不断地 由液面传递到液体内部，因此液面温度总是稍低于沸点。
固体物质的燃烧特点
固体物质的燃烧特点一、点火温度固体物质的点火温度是指能使固体物质开始持续燃烧的最低温度。
不同固体物质的点火温度不同，同一物质在不同的环境条件下点火温度也会发生变化。
点火温度与物质的物理状态、组成、含水率、压力等条件有关。
在常压下，许多固体物质的点火温度较高，需要达到几百摄氏度甚至上千摄氏度。
二、燃烧速率固体物质的燃烧速率是指单位时间内物质燃烧的厚度。
燃烧速率决定了燃烧过程的速度和燃烧区的宽度。
不同物质燃烧速率不同，与物质的性质、颗粒大小、含水率、供氧条件等因素有关。
在高温和充足的氧气条件下，许多固体物质的燃烧速率较快，导致燃烧区宽度增加，燃烧过程加速。
三、燃烧热固体物质的燃烧热是指单位质量的物质在完全燃烧时所释放出的热量。
不同物质燃烧热不同，同一种物质燃烧热也因条件不同而有所变化。
燃烧热的大小对于热能利用和火灾危险性评估具有重要意义。
一些物质如煤、木材等燃烧时释放出的热量较大，在能源利用和火力发电等领域有广泛应用。
而一些易燃、易爆物质如硫化物、白磷等燃烧热较大，火灾危险性较高。
四、燃烧产物固体物质的燃烧产物是指物质燃烧后所产生的气体、烟尘和灰烬等物质。
不同物质燃烧产物不同，其组成和性质与原始物质、燃烧条件等因素有关。
燃烧产物的组成和性质对于环境、设备和人身安全等方面都有重要影响。
例如，某些有毒有害气体的产生会对人体健康造成威胁，烟尘和灰烬的排放会对环境造成污染。
五、烟气组成固体物质的燃烧过程中会产生大量的烟气，其组成和性质因物质种类、燃烧条件等因素而异。
烟气中的气体成分主要包括氧气、氮气、二氧化碳和水蒸气等，还可能含有少量的一氧化碳、硫化物、氮氧化物等有毒有害气体。
烟气中的颗粒物主要为未燃尽的碳黑和灰分，它们的粒径和浓度会影响烟气的能见度和污染程度。
此外，烟气中的含湿量也会影响其温度和污染物扩散。
了解烟气的组成和性质有助于对燃烧过程进行控制和净化处理，减少对环境和人体的危害。
火灾过程的基本参数及燃烧速度理论(精)
第二节 火灾过程的基本参数及燃烧速度理论
一、物质燃烧过程及其温度分布 二、火灾过程的基本参数* 三、燃烧速度理论
物质燃烧过程的种类和状况各种各样（如动力燃烧和扩散燃烧，均相燃 烧和异相燃烧，层流燃烧和湍流燃烧，爆燃和爆轰，完全燃烧和不完全燃烧 等），发生燃烧的条件各异（可燃物质的状态和布置，燃烧区的传质、传热 等）。因此，火灾本身各不相同，需要对一些火灾参数进行研究和探讨。 (一) 闪点、燃点、自燃点、热分解温度、氧指数 (为何只是固体的) 可燃固体的燃烧方式多种多样，有蒸发式燃烧、分解式燃烧、表面燃烧、 阴燃及动力爆炸。因固体燃烧特性比较复杂，反应可燃材料被点燃能力的指 标因此就较多，主要有： 1、闪点和燃点 某些低熔点的可燃固体发生闪燃的最低温度就是闪点；固体燃点是指对可 燃固体加热到一定温度，遇明火发生持续燃烧时固体的最低温度。闪点和燃 点是评价固体火灾危险性的重要参数。一般情况下，闪点和燃点越低，火灾 危险性越大。表1-1、1-2分别列出了部分聚合物材料的闪点和燃点。
98.7 13.8 26.3 74.1 18.8 23.8 50.2 21.3 16.3 21.3 58.5
第二节 火灾过程的基本参数及燃烧速度理论
燃烧学 第七章 固体燃料的燃烧
即：
kCs = ad (C∞-Cs )
Cs
ad k ad
C
二、推导碳燃烧速度
• 于是
ws0 kkadad Ck11a1d C
碳的燃烧速度：
Gsc
ws0
1 1 1
C
k ad
碳与氧的化学计量比
• 一次反应和二次反应同时交叉平行进行着，构成碳燃烧过程的基本化
学反应。
一、碳燃烧的化学反应机理
• 当碳表面有水蒸气存在时，还可能进一步进行以下的反应：
C+H2O=CO+H2 C+2H2O=CO2+2H2 3C+4H2O=4H2+2CO+CO2 C+2H2=CH4
• 在靠近碳表面的气体层中，还可能发生下列反应：
– 高能氧分子份额增多了，但同时已溶解的氧分子的解脱 作用也加大了；
– 碳和氧的一次反应通过晶体边界的棱和顶角的化学吸附 完成；
– 高温下氧分子撞击碳表面的频率增大，但此时化学反应 取决于较慢的化学吸附速度，与氧分子浓度和撞击频率 无关。属于零级反应。
– 化学吸附形成络合物：
3C+2O2 = C3O4 – 高温下自行热分解
7.2 煤的热解
一、概述
• 煤被加热到一定温度后，进入热分解阶段。 • 热分解阶段释放出焦油和气体，并形成剩余焦炭，这些焦油和气体称
为挥发分。
• 挥发分由可燃气体混合物、二氧化碳和水组成。其中可燃气体包括一
氧化碳、氢、气态烃类和少量酚醛。
• 煤加热时释放出的挥发分的重量和成分取决于加热升温速度、加热最
三、煤的热解反应动力学模型
• Stickler提出了两个平行反应方程模型，假定煤粉颗粒在快
易燃固体的特性、分类及消防注意事项范文
易燃固体的特性、分类及消防注意事项范文易燃固体是指在一定条件下能够燃烧的固体物质，其燃烧速度较快且能产生大量的热能和火焰。
易燃固体的分类主要包括爆炸性固体、自燃性固体和助燃性固体。
在处理易燃固体时，需要注意消防安全，采取相应的措施来预防火灾和控制火势。
易燃固体的特性：1.易燃性：易燃固体具有较低的燃点和高的燃烧能力，一经点火即能迅速燃烧。
2.燃烧速度快：易燃固体的燃烧速度较快，火焰能迅速蔓延，并且能够蔓延到其他可燃物。
3.产生大量热能和火焰：易燃固体燃烧时会产生大量的热能和火焰，燃烧过程中的高温和火焰会对周围环境造成严重破坏。
易燃固体的分类：1.爆炸性固体：爆炸性固体是指在受到外力或热源刺激时能够爆炸的固体物质。
爆炸性固体通常具有较高的爆炸能，一旦遭受冲击、摩擦或火源，就可能发生爆炸。
2.自燃性固体：自燃性固体是指在氧气的存在下，在常温或加热条件下能够自行燃烧的固体物质。
自燃性固体通常具有较高的氧化能力，吸湿性强，与空气中的氧气发生反应并产生热量。
3.助燃性固体：助燃性固体是指在火灾中能够加剧燃烧的固体物质。
助燃性固体通常具有较高的可燃性，能够迅速燃烧，并加强火势的蔓延。
消防注意事项：1.储存和运输：易燃固体应储存在防火、防潮和通风良好的地方，远离热源、明火和静电发生地。
在运输过程中，应采取防火防爆措施，避免碰撞和摩擦。
2.使用和处理：使用易燃固体时要注意防止火花、明火和高温的产生，禁止使用易燃固体作为燃料或添加剂。
处理易燃固体时要避免高温和火源，防止发生燃烧和爆炸。
3.应急响应：一旦发生火灾，应立即采取应急措施，如报警、疏散人员和封锁危险区域等。
使用合适的消防器材进行灭火，尽量减少火势的蔓延。
4.防护措施：在处理易燃固体时，应佩戴防护服、防护手套和防护眼镜等防护设备，防止物质的直接接触和对人体的伤害。
5.消防设备：应配备合适的消防设备，如灭火器、消防栓和喷淋系统等，确保及时发现火灾并进行灭火。
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——固体的燃烧速度
燃烧学
1
固体的燃烧速度
燃烧速度的影响因素
燃烧学
➢ 相关概念
熔点：在一定压力下，纯 物质的固态和液态呈平衡时的 温度。
闪点：物质挥发遇火源出 现一闪即灭现象的最低温度。
燃烧学
燃点：用火源点燃可燃物，火源移走后，物质仍能持续 燃烧的最低温度。
自燃点：在规定的条件下，可燃物发生自燃的最低温度。 热分解温度：是指可燃固体发生分解时的初始温度。
燃烧学
【Q】固体的热分解温度与其火灾危险性呈现怎样 的关系？
可燃固体的热分解温度越低，则越容易分解产生可燃气 体，燃点也越低，也就越容易发生火灾，因此，火灾危险性 越大。
燃烧学
➢ 固体燃烧速度的表示方法
• 质量燃烧速度
是指一定条件下可燃性固体在单位时间和单位面积上烧掉
的质量，即
G m0 m Ft
• 火灾负荷
火灾负荷是指单位火场面积上的可燃物数量。火灾负荷 大，火场放热率高，燃烧速度加快。
燃烧学
• 燃烧方向
由于燃烧的火焰和产物向上扩散，使未燃部分预热升温， 促使升华、分解，燃烧速度加快。因此，固体呈垂直燃烧时 速度最快。
垂直向上>水平方向>垂直向下。
燃烧学
• 空气流速
外界的空气流动会大大增加可燃固体表面氧气的供给， 风还使火焰倾斜，增强了向未燃区域表面的传热速率，所以， 在一定风力范围，风速越大，燃烧速度越快。
F
G m0 m 60 （4 60） 4kg/(m2 h) Ft
燃烧学
1 固体的燃烧速度 2 燃烧速度的影响因素
燃烧学
➢ 内因
• 固体的理化性质和结构
在相同外界条件下，固体物质的 化学活性越强，燃烧速度越快。
Na在空气中快速的蒸发燃烧，而 Fe在高温下缓慢的表面燃烧。
燃烧学
• 氧指数 (OI )
式中：G—质量量；t—燃烧时间；F—固体的燃烧面积。
燃烧学
【例】已知100kg某木材燃烧4min后，其单位面积上的质量 损失率为60%，试求该木材的平均质量燃烧速度。
解：由题意得
m m0 60% mF
则
m m0 60% 100kg 60kg
燃烧学
➢ 外因
• 固体比表面积
比表面积即为单位体积物质的总表面积。比表面积越大， 燃烧速度越快。
• 水分及不燃介质含量
固体中或表面的水分、泥土等介质可看作阻燃剂，含量 越高，固体的氧指数越大，燃烧速度越慢。
燃烧学
• 固体物质的密度和热容
燃烧速度与固体密度的平方成反比，密度越高，燃烧速 度越慢；而热容大，导热性差的物质，燃烧速度也慢。
是指在规定条件下，试样在氧、氮混合气流中，维持平
稳燃烧所需的最低氧气浓度。其计算公式如下
OI
O2
O2
N2
100%
燃烧学
【Q】氧指数的大小与燃烧性能呈现怎样的关系？
氧指数越大，材料的燃烧性能越差，燃烧速度越低。 OI>50%，不燃材料；50%>OI>27%，难燃材料； 27%>OI>20%，可燃材料； OI<20%，易燃材料。
当风速增加到某一临界值时，固体表面的热损失远大于 燃烧的放热量，使得温度降低到燃点以下，火焰熄灭，燃烧 停止。
燃烧学
• 阻燃剂
可燃性固体用阻燃剂处理后，氧指数升高，燃烧性能减弱， 使易燃材料变成难燃或不燃材料；有的仅炭化不着火、不冒烟； 有的虽炭化、着火或发烟，而一旦离开火源，自动熄灭。