消防燃烧学课件
消防燃烧学课件
爆炸升压速度：
爆炸威力指数=最大爆炸压力×平均升压速度。 爆炸总能量：
可燃气体的燃烧
爆炸极限
一、基本概念
1、爆炸下限：可燃气与空气组成的混合气体遇火源能发生爆炸 的最低浓度。 2、爆炸上限：可燃气与空气组成的混合气体遇火源能发生爆炸 的最高浓度。
二、实用意义
（一）评定气体和液体蒸气的火灾危险性大小。 （二）评定气体生产、储存的火险类别。 （三）确定安全生产操作规程。
着火与灭火的基本理论
三、着火条件
1、着火条件 如果在一定的初始条件下，系统将不可能在整个时间 区段保持低温水平的缓慢反应态，而将出现一个剧烈的加 速的过渡过程，使系统在某个瞬间达到高温反应态，这个 初始条件便称为着火条件。 2、正确理解着火条件 ① 达到着火条件，只是具备着火的可能。 ② 着火条件指的是系统初始应具备的条件。 ③ 着火条件是多种因素的总和。
（二）阻火器：阻火器是阻止火焰传播的火焰阻断装置。 金属网阻火器：在器内用若干层有一定 孔径的金属网，把空间分隔成许多小孔隙。 砾石阻火器：器内是用沙粒、卵石、玻璃 球、铁屑等作为充填料，将器内空间分隔 成许多小孔隙。 波纹金属片阻火器：通常由交迭放置的 波纹金属片组成的有三角形孔隙的方形 阻火器和将一条波纹带与一条扁平带绕 在一个芯子上组成的圆形阻火器。
2、爆轰区的特点：
（1）燃烧后气体压力要增加； （2）燃烧后气体密度要增加； （3）燃烧波以超音速传播。
可燃气体的燃烧
层流预混气中正常火焰传播速度
火焰传播机理
1、热理论
火焰能在混气中传播是由于火焰中加速的结果。
2、扩散理论
火焰能在新鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向新鲜冷混
着火与灭火的基本理论
谢苗诺夫自燃理论
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按燃烧物的性质分类
根据燃烧物的性质，可以将燃烧分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。固体燃烧又可以分 为表面燃烧、熏烟燃烧和炽热燃烧；液体燃烧可以分为闪燃和沸溢；气体燃烧可以分为扩 散燃烧和预混燃烧。
按燃烧方式分类
根据燃烧方式的不同，可以将燃烧分为扩散燃烧、预混燃烧和动力燃烧。扩散燃烧是指可 燃物与助燃物在混合过程中进行燃烧；预混燃烧是指可燃物与助燃物预先混合，然后进行 燃烧；动力燃烧是指可燃物在高速气流中进行的燃烧。
火灾扑救的基本原则与方法
冷却灭火法
窒息灭火法
隔离灭火法
抑制灭火法
通过降低可燃物的温度 来达到灭火的目的。
通过隔绝空气或稀释可 燃物来达到灭火的目的。
通过将可燃物与火源隔 离来达到灭火的目的。
通过抑制可燃物的化学 反应来达到灭火的目的。
应急救援的组织与实施
应急救援的组织 成立应急救援指挥部，负责统一指挥和协调应急救援工作。
火灾的起因与分类
火灾的起因
可燃物、助燃物（如氧气）和点火源 （如火柴、打火机）是火灾发生的必 要条件。
火灾的分类
根据燃烧物的不同，火灾可分为A、B 、C、D、E五类，分别为固体物质火 灾、液体或可熔化固体物质火灾、气 体火灾、金属火灾和带电火灾。
火灾预防的基本原则与方法
01
02
03
消除可燃物
减少室内可燃物的存放， 避免将可燃易燃物品置于 靠近火源的位置。
燃烧是一种放热、发光 的化学反应，通常伴随 着火焰的产生。
燃烧反应需要可燃物、 助燃物（通常是氧气） 和足够的高温，三者缺 一不可。
燃烧反应通常涉及一系 列复杂的化学反应，这 些反应会产生大量的热 量和光。
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燃烧的本质
四、燃烧的本质
（三）燃烧条件的应用
1、防火措施 （1）控制可燃物
在可能的情况下，用难燃或不燃材料代替易燃材料；对工厂易产生可 燃气体的地方，采取通风等。
（2）隔绝空气 涉及易燃易爆物质的生产过程，应在密闭设备中进行；对有异常危险
的要充入惰性介质保护等。 （3）消除点火源 在易产生可燃性气体的场所，应采用防爆电器；同时禁止一切火种等。
燃烧学的发展简史
一、燃烧学的发展简史
（一）燃烧的燃素说
（二）燃烧的氧学说
1774年，英国的普里斯特列 在空气中发现了氧，在此基础上 ，法国化学家拉瓦锡进行大量的 实验，提出了燃烧的氧学说，并 于1777年公布于世。其中心思想 是：燃烧是可燃物与氧的化合反 应，同时放出光和热。
17世纪，德国的斯塔尔提 出燃素说。他认为：（1）火 是由无数细小而活泼的微粒构 成的物质实体，由这种火微粒 构成的元素就是燃素；（2） 所有可燃物都含有燃素，并且 在燃烧时将燃素释放出来，变 为灰烬，不含燃素的物质不能 燃烧；（3）无视在燃烧时之 所以需要空气，是因为空气能 吸收和富集燃素。
燃烧学的发展简史
现代化学表明，燃烧是可燃物与 氧化剂作用发生的放热反应，通常伴 有火焰、发光和（或）发烟现象。可 见，燃烧的氧学说距离现代燃烧学说 只有一步之遥。
燃烧学的应用
二、燃烧学的应用
（一）提高能效方面
现代社会的动力来源，主要来自于矿物燃料的燃烧 。如火力发电厂的锅炉、工厂的工业用蒸汽、各种交通 工具的发动机等，都是以固体、液体和气体燃料的燃烧 产生的热能为动力；在冶金、化工、玻璃、化肥、水泥 、陶瓷、石油等生产过程中，都以燃料的燃烧来提供热 源；人们生活空间的取暖，人们日常的食物制作 ，都以 燃料的燃烧作为热源。
燃烧学基础知识培训PPT课件
1.爆炸浓度极限：可燃的气体、蒸气或粉尘与空气 混合后，遇火会产生爆炸的最高或最低的浓度。
遇火会产生爆炸 的最低浓度，称为爆炸下限；遇 火会产生爆炸 的最高浓度，称为爆炸上限。
爆炸极限是评定可燃气体、蒸气或粉尘爆炸危险 性大小的主要依据。爆炸上、下限值之间的范围越大， 爆炸下限越低、爆炸上限越高，爆炸危险性就越大。
二、 不同物质的燃烧产物
1.单质的燃烧产物 一般单质在空气中的燃烧产物为该单质元素的氧 化物。
2.化合物的燃烧产物 一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外， 还会生成不完全燃烧产物。最典型的不完全燃烧产物 是一氧化碳（CO2），它能进一步燃烧生成二氧化碳。
3.合成高分子材料的燃烧产物 合成高分子材料在燃烧过程中伴有热裂解，会分 解产生许多有毒或有刺激性的气体，如氯化氢、光气、 氰化氢等。
第二节 燃烧类型
燃烧按其发生的瞬间的特点不同，分为闪燃、着 火、自燃、爆炸。
一、 闪燃
（一）闪燃的含义
定义:液体表面上能产生足够的可燃整齐，遇明火 产生一闪即灭的燃烧现象。
可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是 因为液体在闪燃温度下蒸发速度较慢，蒸发出来的蒸 气仅能维持短时间的燃烧，而来不及提供足够的蒸气 补充维持稳定燃烧，故闪燃一下就熄灭。
4.木材的燃烧产物 木材是一种化合物，主要由碳、氢、氧元素组成， 主要以纤维素分子形式存在。木材燃烧主要生成二氧 化碳、水蒸气、甲酸、乙酸、一氧化碳等产物，也会 申城可燃蒸气及颗粒。
三、 燃烧产物的毒性
燃烧产物有不少是毒害气体，往往会通过呼吸道 侵入或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。
据统计，在火灾中死亡的人约80%是由于吸入毒 性气体中毒而致死的。一氧化碳是火灾中最危险的气 体。
消防知识培训课件火灾ppt
一、什么是燃烧
燃烧俗称“起火”、“着火”，是一种发光、发热的化学反应。需具备三个条件： 1.要有可燃物。凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起化学反应的物质称可燃物。 2.要有助燃物。助燃物主要为氧气或空气， 3.要有着火源。着火源主要是热能，常见的有以下几种： （1）明火。如打火机火、蜡烛火、火柴火等。 （2）高温物体。如白炽灯泡、汽车排气等。 （3）电热能。如电阻发热、电流发热、电火花等。
火场逃生十三诀
第十二诀：火已及身，切勿惊跑 火场上的人如果发现身上着了火，千万不可惊跑或用手拍打，因为奔跑或拍打时会形成风势，加速氧气的补充，促旺火势。当身上衣服着火时，应赶紧设法脱掉衣服或就地打滚，压灭火苗；能及时跳进水中或让人向身上浇水、裹上棉被等，不要直接往身上喷灭火剂，因为这样很容易使烧伤的创面感染细菌。 请记住：就地打滚虽狼狈，烈火焚身可免除。
燃烧的三个条件
燃烧要具备以下的充分条件： （1）一定浓度。可燃物主要指可燃气体、可燃液体蒸气。 （2）一定的含氧量。 （3）一定的着火能量。
灭火的几种基本方法
1.冷却法：就是降低燃烧物质的温度，使火熄灭。如：可用水直接喷洒在燃烧物上，吸收热量，使温度降低到燃点以下，就可以使火焰熄灭。冷却法是主要的灭火方法，主要用水和二氧化碳来冷却降温
灭火的基本方法
2.窒息法：阻止空气流入燃烧区或用不燃烧的物质冲淡空气，断绝氧气对燃烧物的助燃，最后使火焰窒息。如用石棉毯、湿麻袋，湿棉被、黄沙、泡沫等不燃或难燃物质覆盖在可燃物上，对忌水物质的火灾可用干燥的沙、土扑救。 ；如油锅着火时，立即盖上锅盖或把切好的蔬菜扔到锅里。封闭起火的建筑和设备门窗、空洞等；使用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器灭火，都有窒息作用。
家庭防火和自救
电热毯：购买电热毯时应选购经过国家质量检验部门检验合格的产品；电热毯必须平铺在床单或薄的褥子下面，绝不能折叠起来使用；离家外出或停电时，必须拔掉电源插头；电热毯接通电源30分钟后应将调温开关拨至低温档；不要在铺有电热毯的床上蹦跳；使用收存过程中应尽量避免在固定位置处反复折叠打开；被尿湿或弄脏的电热毯，不能用手揉搓洗涤，应用软毛刷蘸水刷洗，待晾干后方能使用；电热毯的平均寿命为5年左右，使用中出现故障就送到厂家或维修店检修，修好后的电热毯，最好先通电观察2—3小时后再用。
《燃烧基础知识》ppt课件101页PPT
引火源
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河南消防职业培训学校(漯河站） 2019/10/13
凡使物质开始燃烧的外部热源，统称为引火源 （也称着火源）。
引火源温度越高，越容易点燃可燃物质。
根据引起物质着火的能量来源不同，在生产生活 实践中点火源通常有明火、高温物体、化学热能、 机械热能、生物能、光能和核能等。
燃烧的充分条件
核爆炸是指由于原 子核裂变或聚变反 应，释放出核能所 形成的爆炸。如原 子弹、氢弹。 实际上，核爆炸也 属于化学爆炸的范 畴。
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三种爆炸的区别：
（1）物理爆炸本身没有进行燃烧反应， 但它产生的冲击力可直接或间接的造成 火灾。 （2）化学爆炸能够直接造成火灾，具有 很大的破坏性，是消防工作中预防的重 点。 （3）核爆炸也属化学爆炸的范畴。
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四、爆炸与爆炸极限
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爆炸的狭义涵义：是指由于 物质急剧氧化或分解反应产 生温度、压力增加或者两者 同时增加的现象称为爆炸。
爆炸广义涵义是指物质从一 种状态迅速转变为另一种状 态，并在瞬间放出大量能量， 同时产生声响的现象。
爆炸的分类：
物理爆炸
4、相互作用
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燃烧不仅必须具备必要条件和充分条件，而且还必须是燃烧条件互相 结合、互相作用，燃烧才会发生或持续。否则，燃烧也不会发生
第二节 燃烧类型
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燃烧按其发生瞬间的特点不同，分为闪燃、 着火、自燃、爆炸四种类型。
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消防燃烧学课件36
x下 x上
100 4.76 N 1 )1 （ 400 4.76 N 4
%
（3-46）
三、炸药爆炸
%
式中，x下—有机可燃气的爆炸下限；x上—有机可燃气的 爆炸上限；N—— 1摩尔可燃气体完全燃烧所需的氧原子 摩尔数。 2、利用可燃气在空气中完全燃烧时的化学计量浓度x0计 算有机物爆炸极限。计算公式为：
第六节 物质爆炸
一、气体爆炸* 二、粉尘爆炸 三、炸药爆炸
第六节 物质爆炸
一、气体爆炸* 二、粉尘爆炸 三、炸药爆炸
4、多种可燃气组成的混合物爆炸极限的计算
x 100 % P1 N1 P2 N 2 P3 N 3 Pi N i
第六节 物质爆炸
（3-49）
一、气体爆炸* 二、粉尘爆炸 三P1、P2、P3、„Pi— 混合气中各组分的体积百分数，%；N1、N2、N3、„Ni— 混合气中各组分的爆炸极限，%。 公式(3-49)称莱-夏特尔公式。运用公式计算时，将各 组分可燃气爆炸上（下）限代入公式计算出来的结果为可 燃混气的爆炸上（下）限。 5、含有惰性气体的可燃混气爆炸极限的计算方法 如果可燃混气中含有惰性气体，如N2、CO2等，计算其 爆炸极限时，仍然利用菜-夏特尔公式，但需将每种惰性 气体与一种可燃气编为一组；将该组气体看成一种可燃气 体成分。该组在混合气体中的体积百分含量为该组中惰性 气体和可燃气体体积百分含量之和。而该组气体的爆炸极 限可先列出该组惰性气体与可燃气的组合比值，再从图316查出，然后代入莱-夏特尔公式进行计算。
x下 0.55 X 0 % x 上 4. 8 X 0 %
(3-47)
式中，x0—有机可燃气在空气中完全燃烧时的化学计量浓 度(%)。
这个公式适用于以饱和烃为主的有机可燃气体，但不 适用于无机可燃气体。 设有机可燃气A在氧气中完全燃烧的化学计量浓度为Z%， 同时设1摩尔A在氧气中完全燃烧需要n摩尔氧气。根据反 应式 A十nO2→生成物，则有 z% 100 % 1 n。有机可燃气A在空气 中完全燃烧时，除n摩尔的氧气以外，还伴有3.76n摩尔的 氮气，于是有：A+nO2+3.76nN2→生成物所以，有机可燃气 A在空气中的化学计量浓度为 x% 100 % 1 4.76 n 3、通过燃烧热计算有机可燃气的爆炸下限 当爆炸下限用体积百分数表示时，大多数同系列可燃 气，特别是烷烃类可燃气，它们的爆炸下限和燃烧热(摩 尔燃烧热)的乘积近似为常数，即 （3-48） 式中，x1、x2—第1、2种可燃气的爆炸下限，％；Q1、 Q2—第1、2种可燃气的燃烧热(摩尔燃烧热)；Cx—常数。 对于烷烃类，Cx≈43 kJ ；对于醇类、醚类、烯烃类 Cx≈41.5kJ。
3.1.2消防燃烧学
n+ 2 n
)
E 斜率 = nR
1 Tc
Pc
着火区
非着火区
Tc
小结： 小结：
1.着火条件和着火分类 2.热自燃理论的出发点和结论 3.热 4.着火感应期及求解方法 5. 着火极限的自燃理论得出的着火条件 意义
二、谢苗诺夫理论的应用
1.着火感应期 着火感应期 2. 自燃着火极限条件
1. 着火感应期
(1).定义: (1).定义:开始化学反应到着火所经历的时间 定义 (2).确定着火感应期的意义 (2).确定着火感应期的意义 (3).求解方法 (3).求解方法 ① T - t法 ② 数学解析法
(4).影响着火感应期的因素 (4).影响着火感应期的因素
2.点燃(引燃): 可燃物局部受高温热源加热,T↗
试判断下列情况下的着火方式各属什么类型? ① 植物油生产车间 热锅中植物油着火 ② 沉积于热管道上的可燃粉尘引起的爆炸 ③ CaC2遇水发生的爆炸 ④ 深圳清水河8.15爆炸(化学危险品） ⑤ 用火机点燃香烟 ⑥ 新疆克拉玛依幼儿园剧场着火
一、着火条件
− E / RT
ɺ ql =
∆ΗC ⋅ V ⋅ Kn ⋅ C A e
dT − S ⋅ h ⋅ (T − T0 ) = ρ ⋅ V ⋅ c ⋅ dt
Semenov热自燃理论模型
体系 T
环境 T0
Semenov 模 型温度分布 示意图
Semenov模型是一个理想化的模型。 该模型的假设是：体系内温度均匀一致， 不具有任何温度梯度，各处的温度均为T， 且体系的温度大于环境的温度T0，体系和 环境的温度是不连续的有温度突跃。 体系与环境的热交换全部集中在体系的表 面。
ρ ∞ ( f∞ − fc) ⋅ ∆Η C = ρ ∞ ⋅ CV ⋅ (TC − T∞ )
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第一章
1.解释下列基本概念:
(1)燃烧(2)火灾(3)烟(4)热容
(5)生成热(6) 标准燃烧热(7)热值(8)低热值
2.如何正确理解燃烧的条件?根据燃烧条件，可以提出哪些防火和灭火方法?
3.物质浓度、体系温度和反应活化对反应速度速率有何影响?
4已知烟煤的组成为:C-76%、H-4.5%、O-3.5%、S–4.7%、N-1.8%、W-3%、灰-6.5%，求在超量空气系数1.5时候的P=1atm、T=298K下的
(1)实际空气需要量是多少m3?
(2)各种燃烧产物体积是多少m3?
(3)理论燃烧温度是多少m3?
第二章
1.热量传递有哪几种方式?举例比较说明这几种传热方式各有什么
特征。
2.说明导热微分方程各项的物理意义
3.分别阐述强迫对流和自然对流换热的机理和特点。
4.试阐明热辐射的本质，并说明兰贝特定律和基尔霍夫定律的内容
及其意义。
5.举例分析说明斯蒂芬流的特征及其产生条件.
6.烟囱效应是如何形成的?它受哪些因素影响?在建筑火灾(尤其是层
建筑火灾)中，烟囱效应有那些危害?
第三章
1. 热自燃理论的假设条件和基本出发点是什么?
2. 什么叫做放热速度?什么叫做散热速度?用公式如何表达它们?并利用放热曲线和散热曲线的位置关系，分析说明谢苗诺夫热自燃理论中着火的临界条件.
3. 在热着火理论中，存在哪些自燃着火极限?这些自燃着火极限是如何得出的?(结合图示说明)
4. 在F-K自燃理论中，自热体系的着火判断准则是什么?该理论与Semenov自燃理论有什么区别?
5.条件准数δ的物理意义是什么?自燃临界准则参数δcr取决于什么?δ和δcr的大小关系说明了什么?
6.什么是F-K自燃理论的直线形式?它有哪些方面的具体应用?举例说明它在确定可燃物质的自燃火灾原因中的应用是如何实施的?
7.与水作用自燃的物质，其自燃反应有那些共同特点?在该类物质的生产和储运过程中，应注意采取哪些安全措施?
8.比较典型的煤的自燃理论有哪些?如何用固体表面吸附理论解释煤的自燃原理?影响煤自燃能力的因素有哪些?
9、如何结合链锁反应理论解释氢-氧化学计量混合物一个温度可能对应两个、甚至三个着火(爆炸)压力极限?
10.什么叫做电极熄火距离?什么叫做最小火花引燃能?电火花引燃混气的条件是什么?
11. 说明在热着火理论中.有哪些灭火措施?在散热条件相同情况下.什么措施对灭火的作用更大?
12.从链锁反应着火理论可以得出哪些灭火措施?灭火的关键是什么? 第四章
1.层流预混火焰传播速度Sl是如何规定的?影响层流预混火焰传播速度的因素主要有哪些?用本生灯测量火焰传播速度的要点是什么?
2.试分析导热系数和热容对气体火焰传播速度有何影响？为什么灭火剂要具有低的导热系数和高的热容?
3.什么叫做爆炸下限?什么叫做爆炸上限?并简述爆炸极限的测定原理. 、
4. 在某一环境的空气中，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的含量分别为0.8%、1.2%、1.0%、0.5%，试判断该空气是否具有爆炸危险性。
5、某种煤气的组成为:一氧化碳10%、氢气45%、甲烷30%、氮气I2%、二氧化碳2%、氧气1%，试求该种煤气在空气中的爆炸极限.(提示:二氧化碳/氢气＝0.04时，爆炸极限为3-72%;氮气/一氧化碳＝0.83时，爆炸极限为26-73%)
6. 有哪些预防和控制可燃气体爆炸的基本原则?
7. 试解释CH4-N2-02三角爆炸界限图中的空气组分线、临界氧气浓度线、氧气浓度临界值及其特点.
8. 主要有哪些阻火隔爆和防爆泄压装置?什么叫做消焰径?在使用金属网阻火器和安全水封时应注意哪些问题?
9.什么叫做火焰前沿?火焰前沿有什么特点?预混可燃气中火焰传播的
机理是什么?其基本点分别是什么?
10.说明层流火焰传播速度SL与气流速度U之间满足的关系。
第五章
第五章可燃液体的燃烧习题
1.何谓闪燃?可燃液体为什么会发生闪燃现象?研究闪燃在消防工作有什么重要意义?
2、何谓液体的爆炸温度极限?分析说明可燃液体存在爆炸温度极限的原因。
3.估算乙醚在大气中的爆炸温度极限范围(乙醚的爆炸浓度极限范围为 1.7－2.7%)。
4.容器直径对油品的燃烧速度有何影响?结合火焰向液面传播的机理说明出现这种变化的原因。
5.在扑救油罐火灾时，为什么要对着火油罐进行水冷却?
6.油罐火灾的燃烧主要有哪几种形式?它们分别有什么特点?
7.以敞开式燃烧为例，说明油罐火灾的火焰特点?并说明实际中低液位油罐火灾各阶段的主要特征。
8.何谓热波、沸溢和喷溅？简要说明沸溢和喷溅的形成过程，并说明有何异点?
9.能形成热波的重质油品在火灾燃烧时是否一定能形成沸溢或喷溅?
第六章可燃固体的燃烧习题
1.分别举例说明可燃固体的燃烧有哪几种形式?其中哪种燃烧形式是火灾中最常见的?表面燃烧、异相燃烧和分解燃烧分别是如何定义的？
2.试根据可燃固体表面的热量平衡情况分析可燃固体的引燃条件。
3.什么叫做氧指数?高聚物的氧指数与其燃烧特性有什么关系?
4.木材的燃烧主要包括哪几个阶段?为什么其中的有焰燃烧是木材火灾发展过程中有决定意义的阶段?
5.何谓阴燃？它与有焰燃烧和无焰燃烧有什么区别？它与自燃有什么关系？
6.在扑救棉、麻、草等堆垛的火灾时，用水扑灭表面上燃烧的火焰后，为什么还必须将堆垛拆散开来，进一步扑灭内部火焰?在火场上对于室内正在阴燃的房间，为什么不应突然打开门窗灭火?
7.受热能释放可燃气体的粉尘(如木粉)爆炸的过程大致是怎样的?而受热不能释放可燃气体的粉尘(如金属粉)爆炸的过程又是怎样的?。