消防燃烧学(新)
《消防燃烧学》教学大纲

《消防燃烧学》课程教学大纲课程名称:消防燃烧学英文名称:Combustion Fundamentals of Fire课程编号:04hzzyb507课程类别:专业技术基础课学时:总学时60,其中课堂讲授学时50,实验学时10适用专业:消防指挥普通本科说明部分一、课程性质《消防燃烧学》是一门主要讲授火灾发生、发展和熄灭基本规律的课程。
该课程是消防教育的重要专业技术基础课,是消防指挥普通本科专业的必修课和主干课。
作为一门独立的新兴边缘学科体系中的课程,其理论性、实践性和实用性都很强。
二、课程教学目的与任务通过这门课的教学,要达到如下目的,完成如下任务:(一)培养学员理论联系实际的能力,即运用所掌握的可燃性物质燃烧或爆炸基本规律、特性和防火、灭火基本原理等方面的知识,分析和解决实际火灾或爆炸事故及其预防和控制等方面问题的能力,包括将这些知识与其它相关课程的知识有机结合与融会贯通的能力,为以后的学习和工作打下良好的知识基础。
(二)培养学员观察、分析实验现象和动手操作的能力,这主要通过实验教学环节得以实现,即观察一些典型物质的闪燃、燃烧、爆炸、火焰传播、回火及阻火等基本实验现象,分析这些现象存在的根本原因,学会燃烧温度、自燃点、爆炸极限、闪点、氧指数及热分解温度等基本参数测定的基本操作,藉此初步培养学员辨证思维的能力和科学研究的能力,全面提高学员的综合素质。
(三)培养学员创新的意识、科学的态度和良好的学风,使学员成为适应新世纪要求的合格人才。
总之,通过本课程的学习,不仅要使学员学会并掌握一些燃烧或爆炸的基本理论来解决实际火灾或消防工作中存在的问题,更着眼于提高学员的实际能力和综合素质,从而使学员成为专业基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,并富有创新精神的消防工作专门人才。
三、教学基本要求通过本课程的课堂教学,使学员对火灾燃烧现象的本质、重要可燃物质的物理化学性质、燃烧和爆炸的基本原理、着火和灭火的基本理论以及气态、液态和固态可燃物燃烧或爆炸基本规律等有全面的了解;初步掌握以燃烧理论为基础来分析火灾中的现象,建立能分析和解决实际问题的思维方法。
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》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
消防燃烧学

火灾现场温度越低,燃烧速度越慢;
可燃物活化能越小,燃烧速度越快。
小结
绪 论
第一节 火的本质和条件
第二节 燃烧反应速度理论
小结
火的本质和条件 一、燃烧的本质 燃烧反应速度理论 一、反应速度的基本概念 二、质量作用定律 三、阿累尼乌斯定律 四、燃烧反应速度方程
二、燃烧的条件
三、防火方法 四、灭火方法
第一节 燃烧的本质和条件
(一)火灾扑救 1、隔离法
2、窒息法
3、冷却法 4、抑制法
第二节 燃烧反应速度理论
一、反应速度的基本概念 1 反应速率:单位时间内在单位体积中反应物消耗 或生成物产生的摩尔数。
dn dc 2 公式表达: V dt dt mol / m3 s
3 任一反应的反应速率
E K=K 0 exp( - ) RT
K0为频率因子,与K单位相同,温度对K0的影 响可以忽略不计;E和R分别为活化能和通用 气体常数。 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。
三、阿累尼乌斯定律
E K=K 0 exp( - ) RT
两边取对数: E E lg K 0 ln K - ln K 0 或 lg K - 2.303 RT RT lnk或lgk对1/T作图,可得到一条直线,根据其斜率可 以求出E,由其截距可求K0 根据质量作用定律和阿累尼乌斯定律可得基元反应 速度方程
2
Vs=K 0 s
Es f F f ox exp( - ) RTs
2
设fox= m∙fF,m为常数,
Es Vs m K0 s f exp( - ) RTs
2 p( - ) RTs
令K ns mK 0 s 2 2 F
1.3~4消防燃烧学

3、空气中带入的N2 、空气中带入的
V0. N 2 ( 2 )
79 = V0.air 100
4、燃烧产物中各组分的体积计算 、
(1) V0.CO2 = V0.CO2 (1) + V0.CO2 (2) + V0.CO2 (3) = (CO + CO2 + ∑nCn H m ) ×10−2 (2) V0.H 2O = V0.H 2O (1) + V0.H 2O (2) + V0.H 2O (3) m = (H2 + H2 S + ∑ Cn Hm +H2O) ×10−2 (m3 / m3 ) 2 H2 S = (m3 / m3 ) 100 N2 79 = V0.N 2(1) + V0.N 2(2) = + V 0.air (m3 / m3 ) 100 100 (m3 / m3 )
×4
= 17.39( m 3 )
二、 气体可燃物完全燃烧理论空气需要量
组成: 组成: CO%+H2%+∑CnHm%+H2S%+CO2%+O2%
(1) 1m3气体可燃物完全燃烧时各组分需要的氧气体积
CO ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ 1 O 2 2 H 2S ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 3 O2 2 H 2 ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅ 1 O2 2 C n H m ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ( n + m )O 2 4
一、S和L可燃物完全燃烧理论空气需要量
组成: 组成:C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%
(1) 1kg固、液体可燃物完全燃烧需要氧气质量 固
《消防燃烧学》-绪论+火灾燃烧基础知识

消防工程—《消防燃烧学》—对应“考试院”指定用书考点类别—考试大纲—识记、领会、基础应用、综合应用重点说明—重点标注—对应具体教材页数—重要知识例题绪论气体、液体,固体物质,体系的着火过程都应满足:热释放速率大于热损失速率消防燃烧学在消防学科中的地位和作用(容易考)消防燃烧学基本理论是消防安全管理的基础消防燃烧学基本理论是火灾扑救的基础消防燃烧学基本理论是火灾原因鉴定的基础消防燃烧学基本理论是消防技术开发与应用的基础消防燃烧学基本理论是消防工程设计与评估的基础消防燃烧学的特点(了解)研究对象很广泛、实践性很强、交叉性很强、发展性很强、古老而年轻。
当今消防科技的根本变革:是火灾认识的科学化和火灾防治的工程化。
第一章火灾燃烧基础知识1.识记:火灾燃烧的定义(P25)(容易考)(1)火灾:是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
(2)燃烧:是可燃物与助燃物相互作用发生的强烈放热化学反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟现象。
2.领会:燃烧的过程(P25)(1)燃烧的本质:氧化还原反应;(2)燃烧反应的实质:游离基的链式反应,光和热是燃烧过程中的物理现象。
3.简单应用:燃烧条件在消防中的应用(P26-27)(容易考)(1)燃烧的3个必要条件:可燃物+助燃物+点火源(2)具备以上3个条件也不一定会发生燃烧,所以燃烧4个充要条件:一定的可燃物浓度+一定的助燃物浓度或氧含量+一定的点火能量+相互作用①可燃物:凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧反应的物质,均称为可燃物。
②助燃物:凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质,都叫做助燃物;一定要注意助燃物不一定是氧气。
③点火源:凡是能引起物质燃烧的点燃能源统称为点火源。
(3)持续燃烧的4个必要条件:可燃物+助燃物+点火源+游离基(自由基)在燃烧区域必须存在适当种类和数量的游离基(自由基)“中间体”。
游离基又叫自由基:它是由单质或化合物的均裂而产生的带有未成对电子的原子或基团。
消防燃烧课件
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
全国高等教育自学考试《消防燃烧学》
消防燃烧学:保护生命和财产安全的重要学科引言:消防燃烧学是一门研究火灾与燃烧过程的学科,它涉及到了人类社会中最基本的安全问题。
通过深入研究火灾的起因、传播规律以及防控措施,消防燃烧学为保护生命和财产安全提供了重要的理论和技术支持。
本文将介绍消防燃烧学的基本概念、研究内容以及在实际应用中的重要性。
第一部分:消防燃烧学的基本概念消防燃烧学是研究火灾与燃烧过程的学科,它主要包括以下几个方面的内容:1.燃烧原理:研究燃料、氧气和点火源之间的相互作用关系,以及燃烧过程中释放的能量和生成的产物。
2.火灾起因:探讨火灾发生的各种可能原因,如电器故障、化学反应、人为失误等。
3.火灾传播:研究火焰的传播规律,包括火势蔓延速度、烟雾扩散等。
4.火灾防控:探索各种预防和应对火灾的方法和技术,如消防设施、灭火剂等。
第二部分:消防燃烧学的研究内容消防燃烧学作为一门综合性学科,涉及到了多个学科领域的知识和技术。
其主要研究内容包括:1.火灾风险评估:通过对建筑物、工厂、车辆等场所进行系统评估,确定火灾发生的概率和影响程度。
2.燃料特性研究:分析不同材料的燃烧特性,如点燃温度、燃烧速率等,为火灾预防提供依据。
3.火灾模拟与仿真:利用计算机技术对火灾的起因、传播过程进行模拟和仿真,以指导火灾防控工作。
4.火灾控制技术:研究各类灭火装备、灭火剂的性能和应用方法,提出有效的火灾控制策略。
第三部分:消防燃烧学在实际应用中的重要性消防燃烧学在保护生命和财产安全方面具有重要意义:1.火灾预防:通过对火灾起因、传播规律的研究,提供科学的预防措施,降低火灾发生的概率。
2.灭火技术:研究各种灭火剂的性能和应用方法,为实际灭火行动提供技术支持。
3.建筑设计与消防设施规划:根据火灾特性和消防需求,合理规划建筑物的防火结构和消防设备布局。
4.火灾调查与事故分析:通过对火灾事故的调查和分析,总结经验教训,改进消防工作。
结论:消防燃烧学作为一门重要的学科,为保护生命和财产安全提供了理论和技术支持。
《消防燃烧学》教案
《消防燃烧学》教案.doc第一章:消防燃烧学概述教学目标:1. 了解消防燃烧学的基本概念和研究对象。
2. 掌握火灾的发生和发展过程。
3. 理解消防燃烧学的重要性和应用领域。
教学内容:1. 消防燃烧学的定义和研究对象。
2. 火灾的发生和发展过程。
3. 消防燃烧学的重要性和应用领域。
教学方法:1. 讲授法:讲解消防燃烧学的基本概念和研究对象。
2. 案例分析法:分析火灾案例,理解火灾的发生和发展过程。
3. 讨论法:探讨消防燃烧学的重要性和应用领域。
教学资源:1. 教材:消防燃烧学教材。
2. 案例资料:火灾案例资料。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对消防燃烧学的基本概念的理解。
2. 案例分析报告:评估学生对火灾案例分析的能力。
第二章:火焰和燃烧过程教学目标:1. 了解火焰的形态和特性。
2. 掌握燃烧过程的基本原理。
3. 理解燃烧产物的形成和影响。
教学内容:1. 火焰的形态和特性。
2. 燃烧过程的基本原理。
3. 燃烧产物的形成和影响。
教学方法:1. 实验演示法:观察火焰的形态和特性。
2. 讲授法:讲解燃烧过程的基本原理。
3. 案例分析法:分析燃烧产物的形成和影响。
教学资源:1. 实验设备:火焰实验设备。
2. 教材:消防燃烧学教材。
3. 案例资料:燃烧产物案例资料。
教学评估:1. 实验报告:评估学生对火焰实验的理解和分析能力。
2. 课堂问答:检查学生对燃烧过程和燃烧产物的理解。
第三章:火灾蔓延和燃烧蔓延教学目标:1. 了解火灾蔓延的过程和因素。
2. 掌握燃烧蔓延的基本原理。
3. 理解火灾蔓延的控制和预防措施。
教学内容:1. 火灾蔓延的过程和因素。
2. 燃烧蔓延的基本原理。
3. 火灾蔓延的控制和预防措施。
教学方法:1. 实验演示法:观察火灾蔓延的过程和因素。
2. 讲授法:讲解燃烧蔓延的基本原理。
3. 案例分析法:分析火灾蔓延的控制和预防措施。
教学资源:1. 实验设备:火灾蔓延实验设备。
2. 教材:消防燃烧学教材。
《消防燃烧学》第3章_气体燃料
气体燃料的优点
气体燃料的燃烧过程最容易控制,也最容 易实现自动调节 气体燃料可以进行高温预热,因此可以用 低热值燃料来获得较高的燃烧温度,有利 于节约燃料,降低能耗 气体燃料在冶金工业的燃料平衡中占有重 要地位
3
气体燃料的组成
可燃性气体成分:CO、H2、CH4、H2S、 其他气态碳氢化合物(碳原子数n<=4) 不可燃气体成分:CO2、N2、少量O2 其他:水蒸气、焦油蒸汽、粉尘等固体颗 粒
28
中日东海争端
29
日本单 方面的 划界
30
东海争端的根源
东海油气田、海洋资源
– 这些海域中埋藏着足够日本消耗320年的锰、 1300年的钴、100年的镍、100年的天然气以及 其他矿物资源和渔业资源
钓鱼岛的归属 中日间的历史恩怨
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ31
重油裂化气
重油在800~900oC温度条件下通过水蒸气 的作用发生分解,所得到的分子量较小的 气态碳氢化合物和氢气、一氧化碳等可燃 气体燃料
14
煤气中水分的确定
在常温下,气体燃料中所含水分就等于该 温度下的饱和水蒸汽量 随着温度的变化,饱和水蒸汽量也变化 直接查附表5(P267) – 直接取“按湿气体计算”的“ m3/m3” 栏
数值 不要用书上P20的式子,麻烦而不准确
15
水蒸气含量计算
很多数据表只有各温度下水蒸汽的饱和蒸 汽压,而没有直接的水蒸汽含量数据,此 时如何确定水蒸汽的含量?
查附表3获得各成分气体的发热量 注意单位:表中发热量的单位是 kcal/m3
18
高炉煤气
是高炉炼铁过程获得的副产品,主要可燃 成分是CO 因含有大量的N2和CO2(占63~70%),因 此发热量不大,只有3762~4180kJ/m3,理 论燃烧温度为1400~15000C
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第一章火灾燃烧根底知识一、填空1、燃烧从本质上讲,是一种特殊的氧化复原反响。
2、燃烧三要素:要发生燃烧反响,必须有可燃物、助燃物和点火源。
3、根据火三角形,可以得出控制可燃物、隔绝空气、消除点火源、防止形成新的燃烧条件阻止火灾围的扩大四种防火方法。
4、根据燃烧四面体,可以得出隔离法、窒息法、冷却法、化学抑制法四种灭火方法。
5、燃烧按照参与燃烧时物质的状态分类,可分为气体燃烧、液体燃烧和固体燃烧;按照可燃物与助燃物相互接触与化学反响的先后顺序分类,燃烧可分为预混燃烧和扩散燃烧;按照化学反响速度大小分类,燃烧可分为热爆炸和一般燃烧;按照参加化学反响的物质种类分类,燃烧可分为化合反响燃烧和分解反响燃烧两类;按照反响物参加化学反响时的状态分类,燃烧可分为气相燃烧和外表燃烧;按照着火的方式分类,燃烧可分为自燃和点燃等形式。
6、热量传递有三种根本方式:即热传导、热对流和热辐射。
7、释放热量和产生高温燃烧产物是燃烧反响的主要特征。
8、物质的传递主要通过物质的分子扩散、燃料相分界面上的斯蒂芬流、浮力引起的物质流动、由外力引起的强迫流动、紊流运动引起的物质混合等方式来实现。
9、物质A在物质B中扩散时,A扩散造成的物质流与B中A物质的浓度梯度成正比,这个梯度可有三种表示方法,分别是浓度梯度、分压梯度和质量分数梯度。
10、管道高度越高,管道外温差越大,烟囱效应越显著。
11、烟气是火灾使人致命的主要原因。
烟气具有的危害性包括:缺氧、窒息作用;毒性、刺激性与腐蚀性作用;烟气的减光性;烟气的爆炸性;烟气的恐惧性;热损伤作用。
12、烟气的主要成分:CO、CO2、HCI、SO2、NO2、NH3等气态产物。
二、简答1、燃烧的本质:是一种特殊的氧化复原反响。
燃烧的特征:燃烧时可以观察到火焰、发光、发烟这些特征。
例如:蜡烛燃烧时可以观察到花苞型火焰,实际火灾中的火焰呈踹流状态;停电时蜡烛发出的光可以照亮周围,实际火灾中物质燃烧的火光能够照亮夜空;蜡烛棉芯较长时很容易观察到火焰上方有黑烟冒出,在蜡烛上方放臵冷瓷器时,可以观察到烟炱,实际火灾中更可以观察到浓烟滚滚的现象。
2、正确理解燃烧的条件:燃烧的条件分为必要条件和充要条件。
必要条件包括三个,可燃物、助燃物和点火源。
充要条件有六个,除了可燃物、助燃物和点火源之外,还要满足一定的可燃物浓度,一定的助燃物浓度或含氧量,一定的着火能量相互作用,燃烧才可能方式和持续进展。
3、根据燃烧的条件,可以提出的防火和灭火方法:火灾是在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
正确地应用燃烧条件是进展火灾预防和扑救的根底。
根据着火三角形,可以从下述四个方面进展火灾的预防:一是控制可燃物,二是隔绝空气,三是消除点火源,四是设臵阻火装臵,阻止火焰蔓延;或在建筑物之间预留防火间距。
根据燃烧四面体,可以得出以下灭火方法:一是隔离法,二是窒息法,三是冷却法,四是化学抑制法。
4、燃烧产物〔包指烟〕的危害性:火灾中的燃烧产物〔火灾烟气〕是火灾致命的主要原因。
火灾烟气是一种混合物,具有的危害性如下:一是烟气具有缺氧、窒息作用,如氧气浓度过低或二氧化碳浓度过量。
二是烟气具有毒性、刺激性与腐蚀性的作用,如一氧化碳与血红蛋白结合,二氧化硫、盐酸等酸性产生的刺激性和腐蚀性。
三是烟气具有热损伤作用,发生轰然时室烟气的温度在600度以上,将会对人体产生不可挽回的损伤。
四是烟气的减光性,火灾烟气中的烟粒子对可见光是不透明的,在火场上弥漫的烟气会严重影响人们的视线。
五是烟气的爆炸性,烟气中的不完全燃烧产物,如CO、H2S、苯等易燃物,使火场有发生爆炸的危险。
六是烟气的恐惧性,火灾发生后,烟气的恐惧性会使人们的逃生速度大为降低,区分方向的能力进一步减弱。
5、烟囱效应的形成:如教材图1-3烟囱效应示意所示,界面2处的压力P1=P+Hr,P2=PHr0,当T=T0时,P1=P2;当燃烧发生时,烟囱的温度T>T0,导致烟囱部的密度反而小于外界密度,γ<γ0,所以P1<P2,外部空气不断地烟囱,烟囱的热空气向上运动,从而形成烟囱效应。
烟囱效应受到两个因素的影响:高度和外温差。
从原理公式可以看出高度越大,P1和P2的差值越大,烟囱效应越显著。
这是高层建筑火灾通过楼梯间和电梯并迅速向上开展的原因;外温差越大,P1和P2差值越大,烟囱效应越显著。
烟囱效应对高层建筑发生火灾时的危害特别大。
在发生火灾时,楼梯通道、电梯井如不采取防火措施,就会起到烟囱的作用。
6、物质浓度、体系温度和反响活化对反响速度速率的影响。
根据质量作用定律,物质浓度对反响速度的影响:当温度不变时,某化学反响的反响速度与该瞬间各反响物浓度的乘积成正比例,如果该反响按照某化学反响方程式一步完成〔简单,基元反响〕,那么每种反响物浓度的方次即等于化学反响方程式中的反响比例常数。
根据燃烧反响的速率方程,可燃物燃烧时,活化能越大,燃烧速度越慢,火场温度越低,燃烧速度越慢。
根据燃烧反响的速率方程的表达式,燃烧反响速度与温度;氧气浓度;活化能有关。
第二章着火与灭火根本理论一、填空1、可燃物的着火方式可分为:化学自燃;热自然和点燃三种。
2、可燃物的着火方式可分为自燃和引燃两类。
其中不需要外界加热,而是在常温下依据自身的化学反响而发生着火的现象称为化学自燃;需将可燃物和氧化剂的混合物加热到某一温度时能发生自动着火称为热自燃。
3、从加热角度来看热自燃和点燃的区别,热自燃是整体加热,点燃是局部加热。
4、热自燃理论认为,着火是反响放热因素与散热因素相互作用的结果。
5、热生成速率qg的表达式为△HcVKnCAexpk-E/RT,热损失速率ql的表达式为ql=hs(T-T0);qg温度的指数函数;ql为温度的线性函数;斜率为hs。
6、放热曲线和散热曲线的位臵关系由三个因素决定,;7、发热量越大,体系越容易自燃;发热量一样,外表;8、导热系数越小,散热速度越小,越易自燃;9、着火条件是化学动力学参数和流体力学参数的综合;10、弗兰克-卡门涅茨基自燃理论的自燃判断准那么是;11、链式反响三步骤为:链引发、链传递和链终止;12、反响物分子断裂产生自由基的过程可借助于光照;13、链式反响根据链6、放热曲线和散热曲线的位臵关系由三个因素决定,它们是压力、对流换热系数、环境初始温度。
7、发热量越大,体系越容易自燃;发热量一样,外表积与体积比值越大,散热能力越强,越不易自燃;较低自燃点物质的参加可使高自燃点的物质自燃点降低。
8、导热系数越小,散热速度越小,越易自燃。
9、着火条件是化学动力学参数和流体力学参数的综合表达。
10、弗兰克-卡门涅茨基自燃理论的自燃判断准那么是:δ大于某一临界值δer.11、链式反响三步骤为:链引发、链传递和链终止。
12、反响物分子断裂产生自由基的过程可借助于光照和加热等方法。
13、链式反响根据链传递前后自由基数目之比,可分为直链反响和支链反响。
14、链式反响着火理论认为,反响自动加速并不一定要依靠热量的积累,也可以通过链式反响逐渐积累自由基的方法使反响自动加速,直至着火。
15、链式反响系统中自由基数目能否发生积累是链式反响工程中自由基增长因素与自由基销毁因素相互作用的结果。
16、对于支链反响,分支链生成自由基的反响速度常数用?表示,它受温度的影响很大;温度升高,其值增大,即活化分子的质量分数增大。
17、对于支链反响,链终止反响速度常数用g来表示,其受温度的影响不大。
18、¢=0时,链锁反响的反响速度随时间线性增加;¢>0时,链锁反响的反响速度加速增加;当¢<0时,反响速度时间趋于定值。
19、根据链锁反响理论,要使已着火系统灭火,必须增大自由基的销毁速度。
20、电火花点火的机理有两种理论,分别是热理论和电理论;低温时电理论起主要作用,当电压升高后,热理论起主要作用。
21、电火花放电可以通过电容放电和感应放电来实现。
22、电火花引燃可燃混气时,火花能量必须大于引燃最小能量;电极距离必须大于电极熄火距离。
23、高温质点强迫着火的判据是高温质点外表附近可燃介质的温度分布曲线的斜率等于零。
24、关于引燃能的说法错误的选项是导热系数越大,所需的容越大,所需的最小引燃能越大,混合气体越不容易被点燃;二是燃烧热越大,所需的最小引燃能越小,混合气体越容易被点燃。
25、关于引燃能的说确的是:一混合气体压力越大,所需的最小引燃能越小,混合气体越容易被点燃;二混合气体初始温度越高,所需的最小引燃能越小,混合气体越容易被点燃;三混合气体活化能越大,所需的最小引燃能越大,混合气体越不容易被点燃。
26、电极距离必须大于电极熄火距离,电极能量大于最小引燃能,电火花才能引燃混合气体成功。
27、对于已着火体系,可以采取稀释氧浓度的方法进展灭火,当氧浓度低于12%,或水蒸气浓度高于35%,或二氧化碳浓度高于30%-35%时,绝对多数燃烧都会熄灭。
28、降低环境温度使系统灭火时,必须使温度降到比着火时的环境温度低,这种现象称为灭火滞后。
29、对灭火来讲,降低氧气或可燃气气体浓度比降低环境温度的作用更大;相反,对防止着火来说,降低环境温度的作用大于降低氧气或可燃气气体浓度的作用。
30、与水反响发生自燃的物质的共同特点是:放出可燃气体和大量的热,可燃气体在局部高温环境中与氧结合发生自燃。
二、简答1、可燃物的着火方式的种类和各自特点:一般分为以下几类:⑴化学自燃:例如火柴受摩擦而着火;炸药受撞击而爆炸;金属钠在空气中的自燃;烟煤因堆积过高而自燃。
这类着火现象通常不需要外界加热,而是在常温下依据自身的化学反响发生的,因此习惯上称为化学自燃。
⑵热自燃:如果将可燃物与氧化剂的混合物均匀加热,随着温度的升高,当混合物加热到某一温度时就会自动着火〔这时着火发生在混合物的整个容器中〕,这种着火方式习惯上称为热自燃;⑶点燃〔或称强迫着火〕:是指由于从外部能源,诸如电热线圈、电火花、炽热质点、点火火焰等得到能量,使混合气体的局部围受到强烈的加热而着火。
这时火焰就会在靠近点火源处被引发,然后依靠燃烧波传播到整个可燃混合物中,这种着火方式习惯上称为热引燃。
大局部火灾都是因引燃所致。
2、体系具备着火条件是否就一定着火:着火条件是:如果在一定的初始条件下,系统不可能在整个时间区段保持低温水平的缓慢反响态(即非燃烧态),那么这个初始条件便称为着火条件。
要正确理解着火条件需注意以下几点:⑴系统到达着火条件并不意味着已经着火,而只是系统已具备了着火的条件;⑵着火条件是就系统的初态而言的,它的临界性质不能错误地解释为化学反响速度随温度的变化有突跃的性质。
⑶着火条件不是一个简单的初温条件,而是化学动力学参数和流体力学参数的综合表达。
3、利用放热曲线和散热曲线的位臵关系,分析说明改变环境温度时,苗诺夫热自燃理论中着火的临界条件:4、Bi数的物理意义是:用来表征对流传热能力和固体导热能力相对大小的参数,当Bì小于0.1时,可认为物体部各处温度相等。