燃烧理论基础考试重点
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第一章燃烧化学反应动力学基础1、什么叫燃烧?2、浓度和化学反应速度正确的表达方法?化学反应速度如何计量?3、什么是单相反应、多相反应、简单反应、复杂反应、总包反应?4、质量作用定律的适用范围?如何从微观的分子运动论的观点来理解质量作用定律?试用质量作用定律讨论物质浓度对反应速度的影响。
5、什么是反应级数?反应级数与反应物浓度(半衰期)之间的关系如何?6、常用的固体、液体和气体燃料的反应级数值的范围是多少?7、试用反应级数的概念,讨论燃尽时间与压力之间的关系。
8、惰性组分如何影响化学反应速率?9、Arrhenius定律的内容是什么?适用范围?如何从微观的分子运动论的观点来理解Arrhenius定律?10、什么是活化能?什么是活化分子?它们在燃烧过程中的作用?11、图解吸热反应和放热反应的活化能与反应放热(吸热)之间的关系。
12、什么叫链式反应?它是怎样分类的?链反应一般可以分为几个阶段?13、描述氢原子燃烧的链式反应过程。
14、试用活化中心繁殖速率和销毁速率的数学模型,结合编程技术,绘制氢原子浓度随时间变化的图线,解释氢燃烧的几种反应的情况。
并讨论:分支链反应为什么能极大地增加化学反应的速度?15、烃类燃烧的基本过程是什么,什么情况下会发生析碳反应?如何进行解释?什么样的烃类燃烧时更容易发生析碳反应?如何防止烃类燃烧析碳?16、图解催化剂对化学反应的作用。
17、什么叫化学平衡?平衡常数的计算方法?吕·查德里反抗规则的内容是什么?18、什么是燃料的低位发热量和高位发热量?19、试用本章的知识解释,从燃烧学的角度来看,涡轮增压装置对汽车发动机的作用是什么?20、过量空气系数(a)与当量比(b)的概念?21、燃烧过程中,有几种NOx的生成机理?第二章燃烧空气动力学基础——混合与传质1.为什么说混合与传质对燃烧过程很重要?2.什么是传质?传质的两种基本形式是什么?3.什么是“三传”?分子传输定律是怎样表述的?它们的表达式如何?(牛顿粘性定律、傅立叶导热定律、费克扩散定律)4.湍流中,决定“三传”的因素是什么?湍流中,动量交换过程和热量、质量交换的强烈程度如何?怎么用无量纲准则数的数值来说明这一点?5.试推导一个静止圆球在无限大空间之中,没有相对运动的情况下,和周围气体换热的Nu数,以及和周围气体进行传质的Nu zl数。
《消防燃烧学》燃烧学基础知识复习重点这个是⼤四考的,他们貌似今年刚学,不知道和我们的⼀样不!⼤家看看吧。
名词解释(20选10)1、化学当量⽐:常⽤来定量地表⽰燃料和氧化剂的混合物的配⽐情况2、空燃⽐: 化学恰当反应时消耗的空⽓-燃料质量⽐,某数值等于1Kg燃料完全燃烧时所需要的空⽓质量3、燃烧焓: 当1mol的燃料与化学当量的空⽓混合物以⼀定的标准参进⼊稳定了流动的反应器,且⽣成物也以同样的标准参考状态离开该反应器,把此反应释放出来的热量定义为燃烧焓4、平衡常数5、等压绝热⽕焰温度;当燃料/空⽓⽐及温度⼀定时,绝热过程燃烧产物所能达到的温度(最理想状态,最⾼温度)6、活化能:活化分⼦所具有的平均能量(E)与整个反应物分⼦的平均能量(E)之差7、化学反应速率常数:⼜称⽐例常数,是单位质量的反应速率系数,它在名义上与浓度⽆关与温度有关。
8、化学反应速率:单位时间内反应物或⽣成物浓度的变化量9、基元反应:能代表反应机理的由反应微粒⼀步实现的且不通过中间或过渡状态的反应10、链锁反应:⼀种在反应历程中含有被称为链载体的低浓度活性中间产物的反应,这种链载体参加到反应的循环中,并且它在每次⽣成产物的同时⼜重新⽣成11、层流⽕焰传播速度:⽕焰前锋沿法线⽅向朝新鲜⽓传播的速度。
12、湍流⽕焰传播速度:是指湍流⽕焰前沿法向相对于新鲜可燃⽓运动的速度,可⽤流经⽕焰的可燃预混⽓的体积流量Q除以湍流⽕焰的表观⾯积A f来表⽰S T≡Q/A f13、邓克尔Damkohler数14、扩散燃烧:燃料和氧化剂没有预先混合,分别输⼊燃烧室,由扩散过程控制的燃烧。
15、动⼒扩散燃烧:燃烧的快慢既与化学动⼒因素有关,也与混合过程有关16、斯蒂芬stefan流:在相分界⾯处由于扩散作⽤和物理化学过程的作⽤⽽产⽣的垂直于相分界⾯处的总体物质流。
17、费克扩散定律:双组分混合物中,组分A的扩散通散与该组分质量分数梯度绝对值成正⽐,反之相反,⽐例系数称为扩散系数。
《燃烧与爆炸理论》复习提纲第二章 燃烧基本原理1、燃烧的定义、充分条件及极限值。
• 燃烧是伴随有发光、放热现象的剧烈的氧化反应。
• 充分条件:一定量燃料、一定量助燃剂(氧化剂)、一定能量点火源三者相互作用• 极限值:在一定温度、压力下,可燃气体或蒸气在助燃气体中形成的均匀混合系被点燃并能转播火焰的浓度范围。
2、灭火的四种方法。
(1)冷却法。
将灭火剂直接喷到燃烧物上,使燃烧物质的温度降低到燃点之下,停止燃烧。
(2)隔离法。
将火源处及其周围的可燃物质撤离或隔开,使燃烧因与可燃物隔离而停止。
(3)窒息法。
阻止空气流入燃烧区或用不燃烧物质冲淡空气,使燃烧物质得不到足够的氧气而熄灭。
(4)抑制法使灭火剂参与到燃烧反应中去,它可以销毁燃烧过程中产生的游离基,形成稳定分子或低活性游离基,从而使燃烧反应终止。
3、火灾的危险性。
火灾的热辐射造成烧伤;火场中由于氧气含量降低而造成窒息作用;燃烧产生的有毒烟气造成毒害作用;建筑倒塌造成的二次伤害。
4、闪燃、着火、自燃的定义。
闪燃:在一定温度下,可燃性液体(包括少量可熔化的固体,如萘、樟脑、硫磺、沥青等)蒸气与空气混合后,达到一定浓度,遇点火源产生的一闪即灭的燃烧现象。
着火:可燃物质在与空气并存条件下,遇到比其自燃点高的点火源使开始燃烧,并在点火源移开后仍能继续燃烧,这种持续燃烧(不小于5秒)的现象叫着火。
自然:可燃物在没有外部火花、火焰等点火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热而发生的自然燃烧现象。
5、自燃的分类,会举例说明。
• 受热自燃:可燃物质在外部热源作用下,使温度升高,当达到其燃点时,即着火燃烧的现象。
(汽车自燃)• 自热自燃:可燃物质在没有外部热源影响下,由于物质内部所发生的化学、物理或生物过程而产生热量,这些热量在适当条件下会逐渐积聚,使物质温度升高,达到自燃点而燃烧的现象。
(黄磷自燃)6、活化能理论、过氧化物理论、链式反应理论。
链式反应理论的历程、分类,会举例说明。
初级消防设施操作员理论知识章节题第二章燃烧基础知识1.下列()的爆炸属于化学爆炸。
(A)汽油桶(B)可燃气体(C)蒸汽锅炉(D)气体钢瓶参考答案:B2.下列()的爆炸属于物理爆炸。
(A)粉尘(B)炸药(C)钢瓶(D)炸弹参考答案:C3.()是指可燃的气体、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。
(A)爆炸浓度极限(B)爆炸(C)爆炸温度极限(D)自燃参考答案:A4.()是指可燃液体受热蒸发出的蒸气浓度等于爆炸浓度极限时的温度范围。
(A)爆炸浓度极限(B)爆炸(C)爆炸温度极限(D)自燃参考答案:C5.()是评定可燃气体爆炸危险性的主要依据。
(A)燃点(B)自燃点(C)闪点(D)爆炸极限参考答案:D6.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。
下列说法正确的是()。
(A)33.爆炸下限愈低,爆炸极限范围愈宽,发生爆炸的危险性就越大。
(B)爆炸下限愈高,爆炸极限范围愈宽,发生爆炸的危险性就越大。
(C)爆炸下限愈低,爆炸极限范围愈窄,发生爆炸的危险性就越大。
(D)爆炸下限愈高,爆炸极限范围愈窄,发生爆炸的危险性就越大。
参考答案:A7.固体可燃物由于其分子结构的复杂性,物理性质的不同,其燃烧方式也不同,有蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧和()四种。
(A)动力燃烧(B)扩散燃烧(C)着火(D)阴燃参考答案:D8.固体物质的燃烧特点有多种,()不属于固体物质的燃烧特点。
(A)沸溢燃烧(B)表面燃烧(C)分解燃烧(D)蒸发燃烧参考答案:A9.某些固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时就会发生()。
(A)闪燃(B)阴燃(C)自燃(D)轰然参考答案:B10.无可见光的缓慢燃烧,通常产生烟和温度升高的迹象称为()。
(A)闪燃(B)自燃(C)阴燃(D)轰然参考答案:C11.阴燃是()的燃烧特点。
(A)可燃固体(B)可燃液体(C)可燃气体(D)液体混合物参考答案:A12.木材燃烧属于()。
燃烧与爆炸理论复习提纲一、燃烧基本概念1.燃烧的定义2.燃烧的基本条件3.燃烧反应的种类4.燃烧过程的特征二、燃烧过程分析1.燃烧传热方式a.对流传热b.传导传热c.辐射传热2.燃烧的自由基反应a.自由基的产生b.自由基的反应c.自由基链反应3.燃烧的动力学反应a.燃烧速率定律b.燃烧速率与温度的关系c.燃烧速率与压力的关系三、可燃物质的分类1.燃烧的基本物质2.燃烧物质的分类a.液体燃料b.固体燃料c.气体燃料d.金属燃料e.高能材料四、火灾扑救与消防安全1.火灾的危害a.火势蔓延b.烟雾毒气c.温度和热辐射2.灭火方法与灭火剂a.灭火方法的分类b.常见的灭火剂c.灭火剂的选择和使用原则3.消防安全知识a.火灾预防和控制b.逃生技能和自救措施c.火灾报警设备和灭火设备的使用五、爆炸的基本概念1.爆炸定义与特征2.爆炸的分类a.物理性质爆炸b.化学性质爆炸c.核爆炸3.爆炸的基本过程a.爆炸的起爆过程b.爆炸波的形成与传播c.爆炸后期过程六、燃烧与爆炸安全防范1.燃烧与爆炸事故的危害a.人身安全b.财产损失c.环境污染2.燃烧与爆炸事故预防a.安全与风险评估b.设备与维护管理c.作业安全管理3.燃烧与爆炸事故应急处置a.事故现场处理b.事故后期调查与分析c.预防性应急措施七、新能源与环境友好型能源1.新能源发展背景与意义2.可再生能源与非可再生能源3.绿色能源的开发利用a.太阳能b.风能c.水能d.生物质能e.核能4.绿色能源发展的挑战与前景八、燃烧与爆炸理论在实际应用中的案例研究1.化工厂火灾事故案例分析2.燃气爆炸事故案例分析3.航空航天领域的火灾与爆炸安全防范措施4.石油燃烧与爆炸的安全管理措施以上是一个较为详细的燃烧与爆炸理论复习提纲,根据自身需求和学习重点可适当进行更改和删减。
复习时可以根据提纲逐一进行知识点的梳理和深入学习,同时多进行例题演练和一些案例研究,加深对理论知识的理解和应用。
《消防燃烧学》课程考试大纲课程名称:消防燃烧学英文名称:Combustion Fundamentals of Fire课程编号:04hzzyb506课程类别:专业技术基础课学 时:60适用专业:消防指挥(普通本科)考试总要求本课程的考试目标是考查学生对《消防燃烧学》基本概念、基本理论、基本方法和常用火灾预防与控制技能的掌握情况,检测学生分析问题、解决问题的能力。
为了便于考查,将概念和理论的考试分为“了解”和“理解”两个层次,对方法和技能的考试要求分为“会”、“掌握”和“熟练掌握”三个层次。
考试内容与要求要考查的《消防燃烧学》知识分为燃烧的化学基础、燃烧的物理基础、着火与灭火的基本理论、可燃气体的燃烧、可燃液体的燃烧和可燃固体的燃烧六部分。
一、燃烧的化学基础(一)燃烧本质和条件1.理解燃烧的本质;2.掌握燃烧的条件及其在消防中的应用。
(二)燃烧反应速度方程1.理解质量作用定律;2.理解阿累尼乌斯公式;3.掌握燃烧反应速度方程的推导。
(三)燃烧时空气需要量计算1.掌握固体和液体可燃物理论空气需要量的计算方法;2.掌握气体可燃物理论空气需要量的计算方法;3.掌握实际空气需要量的计算方法。
(四)燃烧产物及其计算1.了解燃烧产物的危害性;2. 了解燃烧产物的基本概念;3.了解燃烧产物的毒害作用;4.掌握有关燃烧产物的计算。
(五)燃烧热及燃烧温度计算1.了解燃烧温度的计算方法;2. 了解热容的基本概念及分类;3.掌握燃烧热和热值的计算方法。
二、燃烧的物理基础(一)热量传递概述1.了解热传递的基本概念,掌握其遵循的基本定律;2.了解热对流的基本概念,掌握其遵循的基本定律;3.了解热辐射的基本概念,掌握其遵循的基本定律。
(二)热传导1.了解非稳态导热的数值解法;2.了解一维稳态导热和非稳态导热微分方程的建立和求解过程;3.掌握导热微分方程式的理论推导及各种情况下的导热微分方程式的表达形式;4.掌握集总热容分析法及其应用条件。
燃烧与爆炸原理考试要点燃烧的种类:着火、自燃、闪燃。
着火:可燃物质受到外界火源的直接作用而开头的持续燃烧现象。
自燃:可燃物质未受外界货源直接作用,但当受热达到肯定温度或由于物质内部物理、化学或生物等反应过程所供应的热量聚积起来使其达到肯定温度而发生自行燃烧的现象。
闪燃:是液体可燃物的特征之一。
在肯定的温度下可燃气体蒸发出的饱和蒸气与空气组成的混合气,在与火焰接触时能闪出火花但随即熄灭,这种瞬间燃烧的过程即为闪燃,发生闪燃的最低液体温度叫闪点。
燃烧三要素:可燃物质,有氧或氧化剂,点火源。
化学爆炸三要素:快速性,放热性,有气体产物。
火灾分类,按可燃物及助燃物种类分:气体火灾,油品,可燃物,电器,金属,空气含氧量超过正常值时导致的火灾。
爆炸种类:气相爆炸包括:混合气体爆炸,气体分解爆炸,粉尘爆炸;凝相爆炸包括:混合危急物爆炸,爆炸性化合物爆炸,蒸气爆炸。
燃爆危急性物质种类:可燃气体或蒸气,可燃液体,可燃固体,可燃粉尘,爆炸性物质,自燃性物质,忌水性物质,混合危急性物质。
着火源种类:明火及高温表面,摩擦与撞击,电火花,静电,雷电,易燃物自行发热,机械和设备故障,绝热压缩。
气体按其燃烧和爆炸的危急性可分为:可燃性气体,助燃性气体,分解爆炸性气体及惰性气体。
理论含氧量:可燃性气体正好完全燃烧所必需的氧气量。
理论混合比:在常温常压下,可燃性气体在空气中完全燃烧时,空气中的可燃性气体浓度C0称为理论混合比。
链锁反应理论:气态分子间的作用,不是两个反应分子直接简洁作用得到最终生成物,而是由一连串的反应组成的。
该反应只要一经引发生成自由基,就会相继发生一系列基元反应。
先由自由基(活性基团)与另一分子起作用,从而产生新的自由基和产物,新的自由基又快速参加反应。
如此下去,直到反应物消耗殆尽,或通过外加因素使链中断而停止反应。
链的引发:Cl2 → 2Cl?;链的传递:2Cl? + H2 → HCl + H?, H? + Cl2 → HCl + Cl?;链的终止:H?+ Cl?→ HCl, Cl?+ Cl?→ Cl2, H?+ H?→H2任何链锁反应都由三个阶段组成,即链的引发、链的传递和链的终止。
燃烧与爆炸理论复习提纲及知识点一、燃烧理论基础1.燃烧概念及特征:燃烧是指可燃物质与氧气(或含氧体)在一定条件下放出热、光以及大量的有害气体等物质,产生火焰、产生明亮或红外线的光亮、产生热、产生烟雾和气体等。
2.燃烧产物及其特点:燃烧产物主要有热、光、火焰、烟雾和气体等,其中烟雾和气体是有害的,会对人体以及环境造成危害。
3.燃烧过程及要素:燃烧过程由以下三个要素组成:燃料、助燃剂和氧气。
燃料是产生热的物质,助燃剂是加速燃烧的物质,氧气是燃烧的供给气体。
4.燃烧反应方程式:燃烧反应方程式描述了燃料和氧气在一定条件下发生燃烧的化学反应过程,可以通过方程式来推算燃烧的产物以及释放的能量。
5.燃烧的传热方式:燃烧的传热方式包括辐射、传导和对流。
辐射是指燃烧产生的热通过空气中的电磁波辐射传递;传导是指热通过物体固体材料内部的分子传递;对流是指热通过流体内部的对流传递。
二、燃烧过程和制止燃烧方法1.燃烧过程:燃烧过程包括燃烧启动、燃烧加速和燃烧自维持三个阶段。
燃烧启动是指燃料和氧气开始发生化学反应;燃烧加速是指燃料和氧气的化学反应速率逐渐加快;燃烧自维持是指燃料和氧气的化学反应维持在一定的速率,不再需要外界能量提供。
2.燃烧过程中的火焰结构:火焰由三个区域组成:燃料区、氧化区和冷却区。
燃料区是燃料、助燃剂和部分未反应的氧气混合的区域,发生燃烧反应;氧化区是氧气与燃料在火焰中反应的区域;冷却区是接近火焰外围的空气。
3.制止燃烧的方法:制止燃烧的方法主要有断燃剂、隔离、升温、窒息和抑制等。
断燃剂是指切断燃料与氧气接触的方法;隔离是指将燃料与氧气分开的方法;升温是指提高燃烧温度,使燃料燃烧困难;窒息是指排除氧气的方法;抑制是指使用抑制剂抑制火焰的方法。
三、爆炸理论基础1.爆炸概念及特征:爆炸是指可燃物质在一定条件下短时间内快速氧化或分解,产生大量高温、高压气体释放的现象。
爆炸特征包括爆炸压力、爆炸温度和爆炸速度等。
燃气燃烧理论基础-燃气燃烧理论基础(1)燃气燃烧理论基础——燃气燃烧的基本原理一、燃气燃烧的基本定义燃气是指天然气、液化石油气、煤气等可燃气体,燃烧是指物质与氧气发生化学反应时放出热和光的过程。
因此,燃气燃烧指燃气与氧气发生化学反应时发生放热和光的过程。
二、燃气燃烧的基本条件1. 氧气供应充足。
燃烧所需的氧气是燃气与空气中氧气的混合物,空气中氧气含量为21%,如燃烧过程中氧气不足,则燃料无法充分燃烧,会产生一些危险性物质,如一氧化碳等。
2. 燃气和氧气的比例正确。
燃气和氧气的比例称为混合比,不同混合比会对燃烧效果产生影响。
当混合比过高或过低时,燃烧效果不理想,会产生大量有毒有害的气体。
3. 点火器可靠。
燃气燃烧需要点火器将燃气点燃,如果点火器不可靠,则无法点燃燃料,无法进行燃烧过程。
4. 燃气温度适宜。
燃气燃烧需要一定的温度才能够发生,如果燃气温度过低,则无法燃烧;如果燃气温度过高,则会发生过热现象,影响燃烧效果。
三、燃气燃烧的基本过程1. 燃料挥发阶段。
在燃烧开始前,燃料需要先从液态或固态转化为气态,这个过程就称为燃料挥发阶段。
2. 气态燃料和气态氧气混合阶段。
燃料挥发后,气态燃料将与气态氧气充分混合形成燃气混合物。
3. 点火阶段。
点火器将燃气混合物点燃,引起燃烧过程。
4. 燃烧阶段。
燃烧过程分为初燃和稳燃两个阶段,初燃是指点火后燃气混合物在最初阶段的燃烧,稳燃是指燃烧达到稳定状态的阶段。
5. 燃烧完毕阶段。
当燃料和氧气供应中断或燃料燃烧完毕后,燃烧过程将结束。
总之,燃气燃烧是一个复杂的过程,需要充分考虑各种因素,保证燃气燃烧的效果和安全性。
消防燃烧学燃烧学基础知识复习重点题库在消防工作中,燃烧学是一门非常重要的学科。
消防员必须掌握燃烧学的基本知识和常识,才能更好地处理各种火灾事故。
下面是燃烧学基础知识复习重点题库,每个题目都有详细的答案解释。
一、基本概念与定义1. 什么是燃烧?答:燃烧是一种物质与氧气在一定条件下发生的剧烈氧化反应,释放出大量热和光,同时产生气体、水和固体产物。
2. 烈性物质和常温物质的区别是什么?答:烈性物质指在常压、常温下易于挥发、易于燃烧的物质,如酒精、汽油、天然气等;常温物质指在常压、常温下不易挥发、不易燃烧的物质,如水、石墨、金属等。
3. 火焰是什么?答:火焰是一种可见的燃烧现象,是由燃料在氧气中的氧化反应所产生的,火焰是由燃烧产生的高温气体发光而成。
二、燃烧的主要条件4. 燃烧的主要条件有哪些?答:燃烧的主要条件有:燃料、氧气和热源三个因素。
缺一不可。
其中,燃料和氧气是燃烧的基本条件,热源是促进燃烧的必要条件。
5. 什么是自燃?答:自燃是指物质在无外界能量及外部热源影响下发生的自身燃烧现象,如油棕榈、纸张、木材等。
6. 什么是闪点?答:闪点是指液体燃料在一定条件下,达到一定温度时,会产生可燃性蒸汽,这些蒸汽与空气中的氧气混合可以燃烧,这个温度就是闪点。
三、燃烧的种类7. 根据燃料状态,燃烧可以分为哪几种类型?答:根据燃料状态,燃烧可以分为固体燃烧、液体燃烧和气体燃烧。
8. 什么是气体燃烧?答:气体燃烧是指气体在氧气或氧气和其他气体的作用下发生氧化反应,耗散能量,释放光线和热能的过程。
9. 火焰可以分为哪几种类型?答:火焰可以分为大火焰、小火焰和蓝焰、黄焰、红焰等不同颜色的火焰。
四、火灾与灭火10. 什么是火灾?答:火灾是指物质在热源、氧气和可燃物质的条件下,发生氧化反应,放出热和光,并持续蔓延的事件。
11. 灭火的原则是什么?答:灭火的原则是战略性灭火优先,战术性灭火实施。
12. 灭火剂的种类有哪些?答:灭火剂可以分为干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂、泡沫灭火剂、水喷雾灭火剂、滤沙灭火剂等多种类型。
第一章 燃烧的化学基础燃烧: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)发烟的现象。
本质:一种氧化还原反应,但其放热、发光、发烟、伴有火焰等基本特征表明它不同于一般的氧化还原反应。
也有人认为游离基的连锁反应是燃烧反应的实质,光和热是燃烧过程中的物理现象。
爆炸:与燃烧没有本质差别,是燃烧的常见表现形式。
燃烧的必要条件1、可燃物(还原剂):凡能与氧或其它氧化剂起燃烧反应的物质。
2、助燃物(氧化剂):凡与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质。
3、点火源:凡能引起物质燃烧的点燃能源,统称为点火源。
燃烧的充分条件 1.一定的可燃物浓度2.一定的助燃物浓度3.一定的引燃能量 相互作用 燃烧持续的要素 1.外加热(着火源)或者反应释放足够能量维持燃烧 2.可燃物质3.氧或助燃剂4.合理配比 5.混合作用火灾:在时间和(或)空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。
火灾预防:1、控制可燃物2、隔绝空气3、消除点火源 火灾扑救:1、隔离法2、窒息法3、冷却法4、抑制法反应速率: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。
()sm mol dtdc dt Vdn⋅=⋅=3/ωfF eE bB aA +→+ωωωωω====febaFEBA系统反应速率(ω)代表反应系统的化学反应速率,其数值是唯一的。
质量作用定律:等温条件下,任何瞬间反应速度与该瞬间各反应物的浓度的某次幂成正比。
在基元反应中,各反应物浓度的幂次等于该反应物的化学计量系数。
fF eE bB aA +→+反应速度方程为:bB a AC KC V =K 为反应速度常数,其值等于反应物为单位浓度时的反应速率。
(a+b) 称为反应级数。
注意:质量作用定律只适于基元反应,对于非基元反应,只有分解为若干个基元反应时,才能逐个运用质量作用定律。
1. 反应温度对化学反应速度影响很大,通常是反应速度随着温度的升高而加快。
2. 范德霍夫近似规则:对于一般反应,如果初始浓度相等,温度每升高10℃,反应速度大约加快2~4倍。
4燃烧理论基础4.1燃烧反应的热力学基础1、单相反应:在一个系统内反应物与生成物属同一物态。
2、多向反应(异相反应):在一个系统内反应物与生成物不属与同一物态。
3、浓度:单位体积中所含某物质的量。
摩尔浓度: 质量浓度: 摩尔相对浓度: 质量相对浓度: 4、标准生成焓、反应焓、燃烧焓、显焓、绝对焓(P98-100)5、化学反应速率:单位时间内,反应物(或生成物)浓度的变化量。
其单位为:kg/(m3s)、 kmol/(m3s)、 分子数/(m3s)①例: a 、b 、c 、d 为对应于反应物A 、B 和产物C 、D 的化学反应计量系数②反应速率可以表示为:③化学反应速率与计量系数之间有如下关系: /i i mi i i i i i i i i n N VM VN n C X N n C M Y M nρρ=====∑∑∑∑∑==aA bB cC dD+→+,,C A B D A B C D dC dC dC dC r r r r d d d d ττττ=-=-==或1111::::::C A B D A B C D dC dC dC dC a d b d c d d d r r r r a b c dττττ-=-==⇒=④化学反应速率的三种表示方法:反应物的消耗速度、生成物的生成速度、r 为反应速度⑤影响化学反应的因素:(温度、活化能、压力、浓度、可燃混合气的配比、混合气中的惰性成分)1. 浓度:浓度越大,反应速度越快。
2. 压力:对于气体燃料,压力升高,体积减少,浓度增加,反应速度加快。
(压力对化学反应速度的影响与浓度相同。
)3. 温度:温度增加,反应速度近似成指数关系增加,体现在反应速度常数。
①阿累尼乌斯定律: A —常数,频率因子,由实验确定;R —通用气体常数,8.28kJ/molK ,1.98kcal/molK ; E —活化能,J/mol ,由实验确定⏹ 气体分子的运动速度、动能有大有小;⏹ 在相同温度下,分子的能量不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,这样的分子称为活1111G A B H A B G H dC dC dC dC r a d b d g d h d r ar r br r grr hrττττ-=-====-=-==b B a A C kC =rRT E Ae k -=化分子(自由基、活化中心、活化络合物、中间不稳物)⏹ 化学反应中,由普通分子到达活化分子所需最小能量---活化能E ;(讨论活化能对反应速率影响,通过阿累尼乌斯定律) ⏹ 阿累尼乌斯定律反应了温度对反应速率的影响; 阿累尼乌斯定律是实验得出的结果;并不是所有的化学反应都符合阿累尼乌斯定律。
江苏自考12406消防燃烧学重点复习第一章火灾燃烧基础知识一、填空1、燃烧从本质上讲,是一种特殊的氧化还原反应。
2、燃烧三要素:要发生燃烧反应,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范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应的先后顺序分类,燃烧可分为预混燃烧和扩散燃烧;按照化学反应速度大小分类,燃烧可分为热爆炸和一般燃烧;按照参加化学反应的物质种类分类,燃烧可分为化合反应燃烧和分解反应燃烧两类;按照反应物参加化学反应时的状态分类,燃烧可分为气相燃烧和表面燃烧;按照着火的方式分类,燃烧可分为自燃和点燃等形式。
6、热量传递有三种基本方式: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应的主要特征。
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,管道内外温差越大,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、刺激性及腐蚀性作用;烟气的减光性;烟气的爆炸性;烟气的恐怖性;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:是一种特殊的氧化还原反应。
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,在蜡烛上方放置冷瓷器时,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。
第三章着火和灭火理论一、谢苗诺夫自燃理论1.基本思想:某一反应体系在初始条件下,进行缓慢的氧化还原反应,反应产生的热量,同时向环境散热,当产生的热量大于散热时,体系的温度升高,化学反应速度加快,产生更多的热量,反应体系的温度进一步升高,直至着火燃烧。
2.着火的临界条件:放、散热曲线相切于 C 点。
3. ?T=T BRT02 T0E4.改变体系自燃状态的方法qq1降低αq2T增加 Pq q2T ① 改变散热条件②增加放热二、区别弗兰克-卡门涅茨基热自燃理论与谢苗诺夫热自燃理论的异同点1.谢苗诺夫热自燃理论适用范围:适用于气体混合物,可以认为体系内部温度均一;对于比渥数 Bi 较小的堆积固体物质,也可认为物体内部温度大致相等;不适用于比渥数 Bi 大的固体。
2.弗兰克-卡门涅茨基热自燃理论:适用于比渥数Bi 大的固体(物质内部温度分布的不均匀性);以体系最终是否能得到稳态温度分布作为自燃着火的判断准则;自燃临界准则参数δ cr 取决于体系的几何形状。
三、链锁自然理论1.w0 w 0t123反应速率与时间的关系2.运用链锁自燃理论解释着火半岛现象在第一、二极限之间的爆炸区内有一点P(1)保持系统温度不变而降低压力,P 点则向下垂直移动自由基器壁消毁速度加快,当压力下降到某一数值后, f < g,φ< 0---------------------- 第一极限(2)保持系统温度不变而升高压力,P 点则向上垂直移动自由基气相消毁速度加快,当压力身高到某一数值后, f < g,φ< 0---------------------- 第二极限(3)压力再增高,又会发生新的链锁反应HO2MHO2M HO 2H 2H2OOH 导致自由基增长速度增大,于是又能发生爆炸。
压----------------------第三极限力 1000非爆炸区mmHg100爆炸区10·P360400440480520560600温度℃图 3-12氢氧着火半岛现象3.基于 f(链传递过程中链分支引起的自由基增长速率)和g(链终止过程中自由基的消毁速率)分析链锁自燃着火条件a.在低温时, f 较小(受温度影响较大),相比而言, g 显得较大,故: f g 0这表明,在fg0的情况下,自由基数目不能积累,反应速率不会自动加速,反应速率随着时间的增加只能趋势某一微小的定值,因此, f<g 系统不会着火。
1;描述燃烧物理现象的方程有哪些?质量守恒方程,动量守恒方程,能量守恒方程,组分守恒方程。
2:研究基础有哪些基本定律和现象?牛顿粘性定律,傅里叶导热定律,费克扩散定律,斯蒂芬流问题。
例子:喷灯、家用煤气、气焊枪。
温度场,浓度场,速度场。
3:牛顿粘性定律表明:粘性是动量交换的必要条件。
由速度梯度变为动量梯度傅里叶导热定律表明:热扩散是能量交换的必要条件。
由温度梯度变为焓的梯度费克扩散定律表明:传质(扩散)是组分扩散的必要条件。
由密度梯度变为质量分数的梯度。
4:Stefen流产生的物理条件、化学条件:斯蒂芬流产生的条件是在相分界外既有扩散现象存在,又有物理和(或)化学过程存在,这两个条件是缺一不可的。
第四章着火1:着火过程由什么因素控制的?着火与混合气的压力、温度、浓度、壁面的散热率、(点火能量)气流运动有关。
2:燃烧速度的决定因素有哪些?举例说明哪些燃烧现象受物理过程控制,哪些受化学过程控制?由扩散、流动、传热及其他物理过程决定燃烧过程速度的燃烧为扩散控制燃烧,物理因素起主要的控制作用。
例如油滴、喷雾燃烧,未作预混合的气体射流燃烧,蜡烛、碳球的燃烧等均属此类。
汽油机、煤气机、喷灯等预混合气有火焰传播的燃烧则同时受化学动力学及扩散的控制。
3:燃烧反应过程中浓度与温度的关系燃烧反应速度主要与反应气体混合剂的温度及初始反应物、中间产物、最终产物的浓度有关。
反应速度与温度的关系常用Arrhenius指数项或简单的指数Tm的关系式表示。
4:简单反应或热反应:反应速度只受初始反应物浓度影响的反应复杂反应或自催化反应:反应速度受中间产物或最终产物浓度影响的反应5:热着火需要满足的条件是什么?可燃混合剂在某一条件下由外界加热,如火花塞、热容器壁、压缩等,到达某一特定温度时,反应物在此温度下的放热速度大于散热损失的速度。
6化学链着火需要满足的条件是什么?若燃烧反应有中间载链基的分枝链反应时,则甚至在等温条件下也能着火。
如产生载链基的速度超过其消亡的速度则反应逐渐加速并导致着火。
而链反应自身的引发则需要一外来的热能或光能源。
一旦此链已经引发,在上述的载链基产生速度得以满足时,则移去外能源后也能发生着火。
7:自发着火举例:柴油机着火燃烧、油溅泼到赤热的表面上的着火燃烧、汽油机中的爆震等。
强制着火举例:汽油机点火燃烧8:Semonov自燃理论的基础是什么?在热爆炸理论9:自燃必要条件有两个判据,他们的表达式怎样?10:着火与反应物浓度、温度(压力)之间的关系如何?请图示说明11:什么叫强制着火?利用外部能量(电火花、电热能、炽热体)使可燃混合剂局部地方急速加热,形成火焰核,使火焰具有连续传播的能力。
12:燃烧速度的定义是什么?火焰沿其锋面的法线方向,相对于未燃气的运动速度。
13:火焰锋面厚度的定义式14:火焰引燃时引燃火焰引燃火焰片的温度衰减关系怎样,请图示。
15:电火花点火中,淬熄距离是怎样定义的?当两电极之间的距离d等于某个最小距离时dq时,电极的激冷效应大于点火能量,无论用多大能量均无法点火成功,dq称为淬熄距离。
16:哪些因素有利于着火?初始温度(T0)高(接近活化温度)。
·燃料热值(ΔH)高。
·导热(λ)小,。
·平均反应速度()快(与组分、浓度、流场有关)。
·比热(CP)小(温度每上升一度,耗能小)。
·压力高(∵)。
·(计量比)。
·气流速度(ua)低(Emin∝ua)。
·接近db。
第五章预混合气体火焰1:预混合燃烧受化学动力学(化学反应速度)控制。
燃烧速度快,火焰呈蓝色。
2:非预混合燃烧受扩散速度(可燃气的制备)和化学动力学双重控制,且受最慢一种控制。
3:火焰的结构的定义火焰锋面及其前后成分、温度、密度、速度、压力等变量随火焰锋面厚度方向的变化情况称之为火焰的结构4:爆燃与缓燃的区别爆燃是气体高速流动()时燃烧火焰锋面两侧有巨大的压力突变,即。
缓燃是气体低速流动,燃烧火焰锋面两侧压差较小,常见燃烧即为此类。
5:建立预混合气体火焰的模型时,作了哪些假设?管内充满可燃混合气;一维连续流;火焰的锋面将产物和反应物隔开互不往来(不导热,扩散);来流速度=产物生成速度(火焰面静止)。
6:爆燃的特征是什么?缓燃的基本特征是什么?爆震时,燃烧速度极快,远大于外界的各种干扰速度,干扰速度可以忽略。
缓燃时,燃烧速度相对慢,必须考虑(或排除)干扰速度。
7:火焰传播行进速度uf、燃烧速度us、来流速度ua,确定定置火焰、行进火焰、脱火、回火的速度关系。
定置火焰:,(火焰锋面在空间静止不动)。
行进火焰:,(火焰锋面在空间行进)。
脱火:(煤气灶具的设计)。
来流使火焰流入燃烧产物脱离火焰固定位置回火:(煤气灶具的设计)。
火焰烧入新混合气8:本生灯的预混合火焰死区-管口壁的激冷淬熄面散热所致(电焊枪能切割钢板,温度1500ºC以上,但管口并没有任何烧红现象)。
外悬-由于死区的存在,P内>P外,存在质扩散。
顶圆-产物的集中区、高温区。
9:本生灯的扩散火焰内悬-管口壁的激冷效应10:燃烧速度的测量方法有哪些?喷灯法,长管法,肥皂泡法,燃烧弹法;前两者要知道火焰面积。
11:确定火焰锋面面积的方法摄影法、粒子跟踪法;直接摄影法是一种最简单寻求火焰锋面面积的方法,它可以获得火焰发光区的形状及尺寸。
12:阴影法、纹影法及干涉摄影法是三种专门的火焰摄影技术。
13:专门的火焰摄影技术是基于哪两种基本物理现象?①由于火焰使空间密度不均匀(由于温度及成分的不均匀产生);②当光束通过两种不同折射率介质的界面时会发生偏折。
14:用纹影摄影所求得的火焰面积最适合于计算燃烧速度。
阴影法及直接摄影法会增大火焰面积,导致较大的误差,但它们的方法最简便,所需的光学装置较简单。
15:影响燃烧速度的因素主要有哪7个?混合气浓度,燃料结构,压力,混合物初始温度,火焰温度,惰性添加剂,活性添加剂。
16:火焰传播两种理论分别叫什么?热理论,扩散理论。
17:火焰稳定的方法分别有哪几种?引燃火焰稳定,阻挡块(或称钝体)稳定,回流稳定。
第六章扩散火焰与液体燃料的燃烧1:四种火焰类型分类方法可燃混合气的制备:预混合火焰、扩散火焰燃烧过程中火焰的相对位置:定置火焰、行进火焰混合气的流动状态:层流燃烧、湍流燃烧着火方式:点燃、压燃2:柴油机扩散燃烧过程的几个阶段3:为什么液体燃料燃烧总是在气态下进行的?液体燃料燃烧的着火温度远高于它的沸点温度。
燃料的活化能远大于气化热因此,液体燃料总是先蒸发后着火的,即燃烧总是在气态下进行的。
4:表征喷雾特征的三个参数喷雾粒度、贯穿距离及喷雾锥角5:表征粒度的方法算术平均法、质量平均法、体积平均法、表面积平均法等,用的最多的是SMD 方法。
6:SMD方法的定义按SMD计的全部油滴的体积与表面积之比与实际喷雾的V/A相等7:影响柴油喷雾粒度的因素喷油压力、背压、油泵转速、喷油量、燃料性质、喷孔面积、喷孔粗糙度等8为什么说贯穿度是喷雾燃烧品质的重要控制参数?贯穿距离的大小(即贯穿度)对燃料在燃烧室中的分布影响很大。
贯穿距离不能太大,也不能太小。
贯穿度太大,有较多的燃油喷到燃烧室壁上;反之,贯穿太小,燃料不能很好地分布到燃烧室空间,使燃烧室空气得不到充分利用。
贯穿度必须根据混合气形成方式的不同要求与燃烧室相互配合。
第七章气体燃料的喷射与燃烧1:有射流必有引射,引起了动量交换和能量交换。
2:由喷口几何结构射流形式。
圆形射流,环形射流,平面射流,交叉射流3由周围介质的运动状态。
自由射流,受限射流4:有关射流的结论(1)射流内任意截面上流量是外围引射空气量的结果。
(2)射流场内任意截面上的动量为常数,与x=0处相等,不随x而变化(3)射流内任意截面上的焓量为常数,与x无关。
(4)射流内任意截面上的燃料组分的总量为常数,与x无关。
5:在轴对称气体的射流中,流速、浓度、温度场相似6:轴对称气体的射流火焰,在空气中的火焰比在纯氧中火焰轮廓要大得多7:层流火焰高度与燃料供给的流量成正比;湍流火焰高度与燃料供给流量无关第八章固体燃料的燃烧1:固体燃料煤的燃烧过程主要分为哪几步?煤加热,水分蒸发;挥发份析出;挥发份燃烧(约10%时间);焦炭燃烧(约90%时间)。
2:固态燃料属异相(非均相)燃烧,氧化速度表征着煤的燃烧速度,固体表面的异相化学反应是0~1级的化学反应3:异相化学反应速度曲线可以分为哪几个区域?动力区,过渡区,扩散区。
4:固体碳粒燃烧经历哪几个阶段?氧扩散至固体表面;吸附于表面;化学反应,形成吸附后的生成物;生成物解吸;生成物扩散。
5:碳和氧的反应机理一般有哪三种模型?他们是怎样表述的?二氧化碳模型,一氧化碳模型,中间碳氧络化物模型6:碳球燃尽时间与初始直径的平方成正比。