消防燃烧学课件32(精选)

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

消防燃烧学 PPT课件

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。

《消防燃烧学》幻灯片PPT

第五节人的行为阶段与火灾开展
阶段的关系
一、人的行为阶段与火灾开展阶段* 二、人员行为阶段与火灾开展阶段的关系三、人的行为阶段与火灾开展阶段的一致关系四、轰燃出现是疏散行为的自发信号
火灾的开展和人的行为之间有着对应的联系。根据经
历和数理统计结果显示，人员的行为变化与火灾的开展存在着相互制约的关系，而不仅仅是火灾对人的因果关系。一方面，人的行为取决于人对火、烟、声音等的反响，另
(1) 处理初期火灾
1) 214房间的主人被阴燃起火所惊醒；
2) 做灭火处理：试图将起火的床垫搬到走廊，自觉不妥，又拖向阳台，没有成功；
3) 离开房间时翻开了通向阳台的窗及通向走廊的门，去报警。由于该人顾及穿衣，精神高度紧张，再加上外籍
第五节人的行为阶段与火灾开展
阶段的关系
一、人的行为阶段与火灾开展阶段二、人员行为阶段与火灾开展阶段的关系* 三、人的行为阶段与火灾开展阶段的一致关系四、轰燃出现是疏散行为的自发信号
一、人的行为阶段
起火区是指火灾发生的区域和被浓烟及火焰包围的区与火灾开展阶段
域，通常被限制在防烟分隔和(或)防火分隔之内。起火区二、人员行为阶段可能与建筑构造的功能单元一致，也可能要突破功能单元。
火灾开展的不同阶段见表7-2。
与火灾开展阶段的
关系*
表7-3 Georgian公寓火灾中人员行为的三个阶段
三、人的行为阶段
火灾阶段 1 2 3
描述床垫火
发展成套间火灾，浓烟弥漫整个二层走廊灭火
时间顺序 02:30—02:48 02:48—03:25 03:25—04:30
与火灾开展阶段的一致关系四、轰燃出现是疏散行为的自发信号

燃烧学基础知识培训PPT课件

（三）爆炸极限
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。

消防燃烧学课件32

T自 (K)
810 788 777 704 557 534 813 638
第二节 Semenov自燃 Semenov自燃着火理论
一、基本出发点及简化模型二、自然着火条件分析三、自燃点* 四、热自燃的极限
表3-1 某些化合物的自燃点化合物名称丁烯戊烯己烯苯甲苯乙基苯二乙苯化学分子式 C4H8 C5H10 C6H12 C6H6 C7H8 C8H10 C10H14
第二节 Semenov自燃 Semenov自燃着火理论
一、基本出发点及简化模型二、自然着火条件分析三、自燃点* 四、热自燃的极限
TC ≈ Ta ,cr
(3-10)
这样，在定义着火温度时，不管用容器壁温度 Ta,cr，或者用两曲线的切点处可燃物温度Tc，它们之间的误差只有5％左右。 2 如果在着火前，反应物的加热度ΔT<RT a,cr/E，从式（3-9）看来，是不可能自行着火，反之，则会引起自燃。但实际上并非如此，欲使可燃混合物自燃没有必要将它加热到着火温度Tc。从图3-2或图3-3中可看出，只要加热到略高于容器壁温度Ta,cr就可以了，因此后放热率大于散热率，温度与反应速度均会自行慢慢地升高直到Tc，然后温度瞬刻间上升到燃烧温度。各种可燃混合物在不同压力和散热情况下的自燃温度可由实验测得。实验方法一般是将预混可燃气体在等压下送入一定温度的容器中，若外界温度亦即容器壁温度已达到自燃温度，则经过短暂的延迟期后将会发生爆燃。从前面的讨论可以看出，临界点c取决于很多因素，它不仅与可燃混气性质有关，还与外界条件有关.
第二节 Semenov自燃 Semenov自燃着火理论
一、基本出发点及简化模型* 二、自然着火条件分析三、自燃点四、热自燃的极限

消防燃烧学课件

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。

消防燃烧学课件

气体可燃物中的火灾蔓延规律与预混气体混合物中的火焰传播特性密切相关。从特性上分，预混气体混合物中的火焰传播包括层流火焰传播、湍流火焰传播和爆轰波，但它们具有相似的火焰传播机理。 (一) 火焰前沿的概念若在一根长管中充满均匀的预混气体混合物，当用电火花或其它火源加热某一局部混气时，混气的该局部就会着火并形成火焰。火焰产生的热量会由于导热作用而输送给其周围的冷混气层，使冷混气层温度升高，化学反应加速，并形成新的火焰。这样使一层一层的新鲜混气依次着火，也就是薄薄的化学反应区开始由引燃的地方向未燃混气传播，它使已燃区和未燃区之间形成了明显的分界线。这层薄薄的化学反应发光区，就被称为火焰前沿。为了研究方便，一般假设管子是绝热园管，在其中预混气体混合物中形成的火焰前沿为一与管子轴线垂直的平面；又假定火焰前沿是驻定的，而且混气以与火焰传播速度相同的速度流入管内。实验证明，火焰前沿厚度是很薄的，只有十分之几mm甚至百分之几mm。因此，在分析和研究相关问题时，通常把火焰前沿看成是一个几何面。
一、火焰前沿及火焰传播机理二、热烟气流引起的火焰蔓延* 三、火焰与热烟气流辐射引起的火焰蔓延
小节名
第一节气体可燃物中的火灾蔓延
流入的新鲜空气量为： (4-7) 式中，Wo为开口宽度；Ho和Y见图4-3所示；γo和γp分别为新鲜空气和热烟气比重，当热烟气层超过开口下沿时，流出的热烟气量与流入的新鲜空气量相等。如果火灾室的开口与外界大气相通（普通的窗子），则应考虑热烟气流对火灾室相应上层窗子及相邻建筑物的引燃作用，防止火灾的蔓延。如果火灾室的开口与建筑物的走廊或其他房间相通，则应考虑热烟气在走廊、相邻房间及整个建筑物内的流动，制订相应的防止火灾蔓延的对策。
第一节气体可燃物中的火灾蔓延
气体可然物泄漏到空气中，与空气混合会形成预混气体混合物。一旦预混气体混合物着火燃烧，就会形成气体可燃物中的火灾蔓延，从而引起火灾规模扩大，火灾危害加重。因此，研究气体可燃物中的火灾蔓延问题，具有十分重要的意义。

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第四节燃烧产物及计算
一燃烧产物的基本概念二燃烧产物计算三燃烧产物的毒害作用四热烟气的危害性作用
一燃烧产物的基本概念
燃烧产物:由于燃烧而生成的气体、液体和固体物质。燃烧产物包括完全燃烧产物和不完全燃烧产物。完全燃烧时，生成物只有CO2，SO2，H2O，N2，O2. O2是 1 时空气带入的。
1 K0 s ＝K0 s M F M ox
'
F
MF
, Cox
ox
M ox
ox F fF , f ox
CF fF MF f ox , Cox M ox
Es ' 2 Ws＝K0 s f F f ox exp(－ ) RTs
结论：
Es Ws＝K0 s f F f ox exp(－ ) RTs
三阿累尼乌斯定律
1.温度对化学反应速度的影响：
E K K 0 exp( ) RT
K0：频率因子，E和R分别是活化能和通用气体常数。
E lnK = +lnK0 RT
2.适用范围：适于基元反应及具有明确反应级数和速度常数的复杂反应。
Lnk Lnk0 - E/R
E lnK = +lnK0 RT
5. 1kg固体、液体可燃物完全燃烧需要的空气体积
V0, air 0.7 8 ( C 8H S O) 10 2 0.21 0.21 3 V0,O2 (m 3 / kg)
例：试求4Kg木材燃烧所需要的理论空气量。木材组成： C ～ 43 ％、 H ～ 7 ％、 O ～ 41% 、 W 8 ％、 A～ 1％。解： G G0,O 0, air
m 4 4 （n )Cn H m (1 ) 22.5 (2 ) 3.7 56.1 4 4 4