《消防燃烧学》燃烧学基础知识复习重点
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消防安全燃烧基础知识消防安全燃烧基础知识第一章消防安全燃烧的概念和意义1.1 消防安全燃烧的定义1.2 消防安全燃烧的意义第二章火源与燃烧过程2.1 火源的分类与生成机理2.1.1 火源的分类2.1.2 火源的生成机理2.2 燃烧过程及其特点2.2.1 燃烧三要素2.2.2 燃烧的特点第三章燃烧的基本条件3.1 可燃物3.1.1 可燃物的分类3.1.2 可燃物的特性3.2 氧气3.2.1 氧气与燃烧的关系3.2.2 氧气的供应方式3.3 点火源3.3.1 点火源的种类3.3.2 点火源的作用与选择第四章燃烧的支持条件4.1 点火温度4.1.1 点火温度的定义4.1.2 点火温度的测定与影响因素4.2 燃烧温度4.2.1 燃烧温度的定义4.2.2 燃烧温度的测定与影响因素4.3 燃烧的活性4.3.1 燃烧的活性定义4.3.2 燃烧的活性测定与影响因素第五章火灾的危害5.1 火灾的危害种类5.1.1 火灾对人员的伤害5.1.2 火灾对环境的影响5.2 火灾的危害机理5.2.1 火灾蔓延机理5.2.2 火灾烟气的危害第六章火灾的防控措施6.1 消防设备与装备6.1.1 消防器材的分类与作用6.1.2 消防器材的使用与维护6.2 消防系统6.2.1 消防水系统6.2.2 消防自动报警系统6.2.3 消防烟气排烟系统6.3 企事业单位的消防安全管理6.3.1 企事业单位的消防安全责任6.3.2 企事业单位的消防安全管理制度6.3.3 消防安全培训与演练第七章灭火与救援7.1 灭火技术7.1.1 灭火剂的种类和选择7.1.2 灭火器材的使用方法7.2 灭火救援措施7.2.1 火灾现场的初期处置7.2.2 火灾扑救与逃生自救第八章灾害事故的预防与减轻8.1 灾害事故的预防8.1.1 安全生产与消防安全的关系8.1.2 灾害事故的事前预防8.2 灾害事故的减轻与应急处理8.2.1 灾害事故的事后救援与处理8.2.2 应急预案的编制与实施第九章案例分析9.1 火灾事故案例分析9.2 消防安全事故案例分析9.3 消防安全疏散演练案例第十章消防安全燃烧的未来趋势10.1 消防安全技术的发展10.2 灭火救援技术的发展10.3 消防安全培训与演练的创新结语以上是消防安全燃烧基础知识的大纲,希望能够对你有所帮助。
燃烧和火灾基本知识燃烧基础知识及常见易错题全考点1 .燃烧是指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)烟气的现象。
2 .燃烧是一种十分复杂的氧化还原化学反应,能燃烧的物质一定能够被氧化,而能被氧化的物质不一定都能够燃烧。
物质是否发生了燃烧反应,可根据〃化学反应、放出热量、发出光亮〃这三个特征来判断。
3 .燃烧的必要条件,即可燃物(密度、比表面积、厚度)、助燃物(不一定是氧气,如:氯、氟、氯酸钾。
也有少数可燃物如:低氮硝化纤维、硝酸纤维的赛璐珞等含氧物质)和引火源(使物质开始燃烧的外部热源(能源)。
引火源温度越高,越容易点燃可燃物质。
生产生活实践中引火源通常有明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能),链式反应(有焰燃烧都存在着链式反应)。
4 .燃烧的充分条件是:一定数量或浓度的可燃物,一定含量的助燃物,一定能量的引火源(汽油燃烧晶氐含氧量14.4%,乙焕3.7%β无论哪种形式的引火源,都必须达到一定的能量,即要有一定的温度和足够的热量。
汽油燃烧所需的最小引燃能量0.2mJ乙醛(5.1%)0.19mJ),相互作用。
5 .燃烧分为着火和爆炸两种类型。
可燃物着火一般有引燃和自燃两种方式。
6 .外部引火源(如明火、电火花、电热器具等)作用于可燃物的某个局部范围,使该局部受到强烈加热而开始燃烧的现象,称为引燃(又称点燃)。
在规定的试验条件下,物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度称为燃点。
物质的燃点越低,越容易着火,火灾危险性也就越大。
7 .可燃物在没有外部火源的作用时,因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧,称为自燃。
一是自热自燃,例如煤堆、油脂类、赛璐珞、黄磷等物质。
二是受热自燃,例如油锅加热、沥青熬制。
受热介质达到一定温度而着火,就属于受热自燃。
在规定的条件下,可燃物质产生自燃的最低温度,称为自燃点。
可燃物的自燃点越低,发生火灾的危险性就越大。
《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。
培训模块三燃烧和火灾基本知识一、燃烧基础知识1.燃烧的定义及条件(1)燃烧的定义。
燃烧是指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)烟气的现象。
(2)燃烧的条件1)燃烧的必要条件。
燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必要条件,即可燃物、助燃物和引火源,这三个条件通常被称为“燃烧三要素” o只有这三个要素同时具备,可燃物才能够发生燃烧,无论缺少哪一个要素,燃烧都不能发生。
用“燃烧三要素”来表示无焰燃烧的必要条件非常确切,但对于有焰燃烧,需要有可燃物、助燃物、引火源和链式反应四个要素。
2)燃烧的充分条件。
具备了燃烧的必要条件,并不意味着燃烧必然发生。
发生燃烧,其“三要素”彼此必须要达到一定量的要求,即要有一定数量或浓度的可燃物、一定含量的助燃物、一定能量的引火源,并且三者存在相互作用的过程,这就是发生燃烧或持续燃烧的充分条件。
2、燃烧的分类(1)按燃烧发生瞬间的特点不同分类。
按燃烧发生瞬间的特点不同,燃烧分为着火和爆炸两种类型。
(2)按燃烧物形态不同分类。
按燃烧物形态不同,燃烧分为固体物质燃烧、液体物质燃烧和气体物质燃烧三种类型。
3^着火的方式可燃物着火一般有引燃和自燃两种方式。
4、引燃的定义外部引火源(如明火、电火花、电热器具等)作用于可燃物的某个局部范围,使该局部受到强烈加热而开始燃烧的现象,称为引燃(又称点燃)。
5、物质燃点的定义及特点在规定的试验条件下,物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度,称为燃点。
物质的燃点越低,越容易着火,火灾危险性也就越大。
6、自燃(1)自燃的定义。
可燃物在没有外部火源的作用时,因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧,称为自燃。
(2)自燃的类型。
根据热源不同,自燃分为自热自燃和受热自燃两种类型。
(3)易发生自燃的物质。
某些物质具有自然生热而使自身温度升高的性质,物质自然生热达到一定温度时就会发生自燃,这类物质称为易发生自燃的物质。
消防燃烧学笔记消防燃烧学一火灾燃烧的基本知识燃烧的本质: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:蜡烛燃烧可以看到火焰,停电时蜡烛发出的光可以照亮周围,蜡烛棉芯较长时容易观察到火焰上有黑烟冒出。
燃烧的条件:可燃物,助燃物,点火源。
根据燃烧的条件,可以提出的防火和灭火的方法。
防火的方法:一是控制可燃物,二是隔绝空气,三是消除点火源,四是设置阻火装置。
灭火的方法:隔离法,冷却法,窒息法,化学抑制法。
物质浓度、体系温度和反应活化对反应速度速率的影响。
物质浓度对反应速度速率的影响:当温度不变时,反应速度与反应物的浓度体积成正比,如果该反应按照某化学反应方程式一步完成,则反应物浓度的方次即等于化学反应式中的反应比例常数。
根据燃烧反应的速率方程,可燃物燃烧时,活化能越大,燃烧速度越慢,火场温度越低,燃烧速度也慢。
烟囱效应是指在建筑物的竖直通道中,由于温度差的存在使自然对流循环加强,促使烟气上升的效应。
烟囱效应如何形成的:当燃烧发生时,烟囱内温度较高,密度小于外界密度,所以,外界空气不断地往烟囱内,烟囱内热空气向上运动,从而形成了烟囱效应。
烟囱效应受两个因素影响:高度和内外温差。
高度越高,内外温差越大,烟囱效应越明显。
烟囱效应对高层建筑发生火灾是的危害特别大。
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。
举例说明燃烧产物的危害性:一是烟气缺氧、窒息作用,如氧气浓度过低或二氧化碳浓度过量。
二是具有毒性、刺激性、腐蚀性作用,如一氧化碳与血红蛋白结合,二氧化硫、盐酸等酸性的刺激性和腐蚀性。
三是具有热损伤作用,发生轰燃室内烟气温度在600度以上,将会对人体产生不可挽回的损伤。
四是烟气减光性。
在火场弥漫的烟气严重影响人们的疏散。
五是烟气爆炸性,烟气中的不完全产物,使火场有爆炸的危险。
六是烟气的恐怖性,火灾发生后,烟气的恐怖性是人们的逃生速度大为降低。
已知木材的组成,求1kg木材燃烧所放出的热量(高低值)高值=4.18x{81c+300h-26x(o-s)}低值=高值—6x(9h -w)x4.18 c:碳h:氢w:水s:硫o氧+氮着火与灭火的基本理论可燃物的着火方式可分为几类?各有什么特点:一是化学自燃,不需要外界加热。
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=ER 20B T T T ≈-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 ;Tq αT自燃临界准则参数 δcr 取决于体系的几何形状。
三、链锁自然理论 1.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导致自由基增长速度增大,于是又能发生爆炸。
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w 0w 123M HO M O H +→++⋅22⋅⋅+→+OH O H H HO 222a.在低温时, f 较小(受温度影响较大),相比而言,g 显得较大,故:这表明,在 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。
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 f
13、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。
18、可燃极限:在一定的温度或压力条件下,并不是所有混合气成分都能够着火,而是存在着一定的浓度范围,超过这个范围,混合气就不可能着火
19、蒸发常数k
20、淬熄距离d q:当管径或容器尺寸小到某个临界值时,由于火焰单位容积的散热量太大,生热量不足,火焰便不能传播。
这个临界管径叫淬熄距离d q
二.简答题(20选8,简单请尽量详细)
1、试说明等压绝热火焰温度计算过程2.试说明温度与压力对化学平衡的影响?
a.压力升高,平衡态朝体积减小方向进行
b. 温度升高,平衡态朝吸热方向进行
3、什么是离解?试说明离解对火焰温度的影响?
离解是燃烧产物的分子在高温下吸收热量而裂变为简单分子或原子的现象
影响:离解是吸热反应,温度越高,压力越低,离解程度越大,吸热也越多。
这是由于燃烧反应而放出的的热量将重新又吸回分子中去。
燃烧产物离解使燃烧不完全,放热量减少,从而使燃烧温度降低
4、试说明反应级数、质量作用定律、反应分子数间的关系
反应级数反应化学反应速率与反应物浓度的关系,化学反应速率与浓度呈现幂指关系。
适用于整个反应
质量作用定律描述化学反应速率和反应物浓度的关系,简单的速度与各反应物的浓度的乘积成正比其幂指等于各自的化学计量系数。
只适用于基元反应
反应分子数概念只能用于一个基元反应,反应级数则是化学动力学实验测定的浓度对反应速度的影响总结果。
简单反应的级数常与反应式中作用物的分子数相同。
反应级数与反应分子数的用途不同。
反应级数通常不是整数,反应分子数一定是整数
对基元反应来说反应级数和反应分子数是同义词。
质量作用定律和反应分子数的概念均不适用于总反应
5、试说明准稳态假设的思想,及其意义。
由于自由基是非常活泼的,它极不稳定,只要一碰上其它分子就要发生反应,他们的寿命极短,可以近似认为,在反应过程中它们的浓度是很小的,变化达到稳态时,浓度不随时间变化。
意义:①能根据一套经试验验证的的复杂机理模式导出某些组分的反应速率的封闭表达式,很有用。
②在感应期及活性中间体的积累期内不适用;③局限:很难进行严格验证——对简单反应机理,可与分析解精确值比较,对复杂反应机理,进行计算模拟以提供基础。
6、某一反应F O =c P a b +,其反应速度可以表示成d[F][F][O]exp(/)dt
a b A E RT =-或d[F]ln(
)ln ln[F]ln[O]dt E A a b RT
=++-,试设计实验求解该反应的反应级数a,b 以及活化能E 。
提示:进行单因素实验,改变某个变量,比如改变反应物浓度[F],测量其反应速率d[F]dt
,将这些测量结果画在图上(d[F]dt ~[F]),其斜率即为反应物的反应级数b 。
其他以此类推。
7、试举例说明如何通过实验获取反应的表观活化能。
提示:比如第6题,或热重试验。
8、试说明多组分反应流体一维流动守恒方程各符号、各项的物理意义。
+=+u S t x x x
φφρφρφφ∂∂∂∂Γ∂∂∂∂④
①②③()()() ①时间导数项 ②对流项 ③扩散项 ④源项
质量守恒时=1,S=0 组分守恒时=w i ,=pD,S=q m,i
9、已知层流预混火焰传播速度计算公式:0.5(2
)T L f D S RR
ρ=, 试证明层流预混火焰传播速度与压力之间服从如下关系:(2)/2,n l S p n -∝为反应级数
10.、试说明层流火焰传播速度计算中分区思想,及其给求解问题带来的方便。
将火焰前锋分为两个区域——预热区和反热区。
在预热区内忽略化学反应的影响,对流项等于扩散项;而在化学反应区忽略混气本身热焓的增加,对流项为0,扩散项等于化学反应生热量。
11、试说明影响层流预混火焰传播速度的因素
决定层流火焰传播速度的主要因素是混合气的化学反应速率和热扩散系数,所以影响化学反应速率和热扩散系数的物理化学参数影响层流火焰传播速度。
而影响化学参数的是混合比(在化学恰当比或者燃料稍富
的混气中,火焰传播速度达到最大)和混气性质(导温系数增加,活化能减少或火焰温度增加时,火焰传播速度增大。
氧浓度增加,火焰传播速度增大)惰性气体或添加剂的影响。
影响物理参数的是压力(压力对火焰传播速度的影响较小)初始温度(初温增加,火焰传播速度增加)火焰温度(火焰温度增加按指数规律影响火焰传播速度)
12、有哪些着火理论或模型?
点火有两个基本机理:链锁机理、热机理。
着火模型:链式分支点火模型、均匀热点火模型、局部热力点火模型。
13、试说明连锁反应理论的思想(三个阶段),以及发生爆炸的临界条件。
①链引发:借助光照和加热等方法使反应物分子断裂,产生自由基的过程;
②链传递:自由基与反应物分子发生反应的过程;
③链终止:自由基与器壁碰撞,两个自由基复合或气相销毁。
发生爆炸的临界条件:通过链分支反应的链载体的净生成率正好等于通过链终止的净除去率。
14、在讨论热自燃机理时,作如下假设:
①体积为V, 表面积为S;
②内部气体温度为T,且各处均相同;
③内部无对流,容器与环境存在对流换热,对流换热系数保持不变;
④着火前后物质浓度变化很小。
试说明所做假设给处理问题时带来的便利与不足。
15、试用热自燃理论解释可燃极限随压力与温度的变化关系。
当温度或压力降低时,着火界限缩小,当压力或温度下降到某一数值时,着火界限缩成一点,如果压力或温度继续降低任何混合气成分都不能着火
如图:
16、试解释防回火网能阻止火焰传播的原理
①管径减小小于淬熄距离,火焰区单位容积的表面积增大,因而通过管壁的散热率增大;
②管径减小小于淬熄距离,火焰传播的活性中间产物碰壁销毁的几率增大。
17、试说明三类不同湍流预混火焰模型的划分原则
①当湍流长度L<层流焰面厚度l为小尺寸湍流,反之为大尺寸湍流;
②当瞬时脉动速度u、>层流火焰传播速度为强湍流,反之为弱湍流;
18、试说明影响湍流火焰传播速度的因素
(1)雷诺数Re↑→Ut↑(2)压力Pt↑→Ut↑(3)温度T↑→Ut↑(4)脉动速度U'↑→Ut↑(5)混气浓
度(化学恰当比或偏富时速度最大)
19、试用图描述层流同心射流火焰的火焰结构,即氧化剂浓度、燃料浓度、燃烧产物的浓度分布。
20、试解释层流扩散火焰锋面上氧化剂与燃料浓度都为零,及火焰锋面为化学当量比为1的点构成。
层流流动时,混合以分子扩散的形式进行,在两股对流交界面上,燃烧向空气射流扩散,空气向燃料射流扩散,在α=1.0(化学当量比)处,形成火焰锋面。
在火焰锋面处,氧气燃料完全反应,在“快速化学反应”的极限条件下,化学反应时间t chen«t tramsport(流动特征时间)=t diffusion
所以燃料和氧化剂浓度在此处为零。
燃烧产物浓度到达最大值,然后向两侧扩散。