固体燃烧概述、固体着火理论
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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w0w123M HO M O H +→++⋅22⋅⋅+→+OH O H H HO 222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: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。
《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。
固体火灾的概念固体火灾是指在燃烧的过程中,燃料为固体物质的火灾。
固体火灾是火灾的一种常见类型,可能发生在工业生产、居民环境或其它场所。
造成固体火灾的原因多种多样,常见的有电气故障、燃烧设备故障、人为操作失误等。
固体火灾具有快速蔓延、高温、剧烈燃烧等特点,对人身安全和财产造成严重威胁。
固体火灾的特点主要体现在其燃烧具有明显的燃点和燃速,起火点一旦形成,火势蔓延迅猛。
固体物质燃烧消耗氧气,释放热量和有毒气体。
燃烧过程中,固体物质经历预热、分解、氧化和产生各种可燃气体等步骤。
其释放的火焰和烟雾对人体构成威胁,同时也会诱发其他物品的燃烧,扩大火灾范围。
固体火灾的难点在于燃烧点不易确定,一旦发生火灾,燃烧的固体物质可能比较坚固,破坏力强,给扑救造成困难。
处理固体火灾的关键是迅速发现,迅速报警,迅速疏散人员及扑灭火源,避免火势蔓延。
固体火灾的防范和扑救需要注意以下几个方面:1. 建立健全的安全管理体系,加强火灾预防教育和培训。
通过加强员工的火灾防范意识,提高员工的扑救能力,减少火灾发生的可能性。
2. 选择适当的固体物质。
在生活和生产中应选择固体物质时尽量选择不易燃烧的物质,避免使用易燃物品。
3. 定期检查、维护和更换易燃物品。
尤其是一些容易老化、损坏的电气设备和电线,要定期检查及更换,以避免因电器故障引发的固体火灾。
4. 安装火灾报警系统和自动灭火设备。
建议在重要场所安装火灾报警系统和自动灭火设备,一旦发生火灾,能够及时报警和扑灭火源,减少火灾的范围和损失。
5. 加强火灾疏散和逃生通道的建设。
在生活和工作场所要合理设置逃生通道,并加强对员工的逃生培训,以保障人员的安全。
6. 建立有效的应急预案和组织力量。
一旦发生固体火灾,要及时启动应急预案,组织专业人员进行扑救和疏散,采取合理措施保护人员的安全。
固体火灾的扑救原则是迅速、科学、保护自身安全。
发生固体火灾时,应第一时间报警,采取佩戴防护装备、封闭门窗、关闭电源等措施,以减少火势蔓延。
初中化学固体燃烧知识点燃烧是化学反应的一种常见形式,它是指物质与氧气发生化学反应,产生热能、光能以及新的化学物质的过程。
固体燃烧是指固体物质与氧气发生化学反应,并伴随着火焰的形成。
下面将介绍初中化学中固体燃烧的主要知识点。
一、燃烧的条件固体物质燃烧的三个基本条件是燃料、氧气和引燃温度。
燃料是指能够参与燃烧反应的物质,可以是固体、液体或气体。
氧气是燃烧反应中的氧化剂,它与燃料发生反应产生热能。
引燃温度是指燃料与氧气发生燃烧反应所需的最低温度,也称为燃烧点。
只有在达到或超过引燃温度时,燃料才能与氧气发生反应并维持燃烧过程。
二、固体燃烧的过程固体物质燃烧的过程可以分为三个阶段:引燃阶段、持续燃烧阶段和燃尽阶段。
引燃阶段是指燃料与外部热源接触时,由于热能的传递,燃料温度上升,当达到引燃温度时,燃料表面开始燃烧,形成火焰。
持续燃烧阶段是指燃料继续与氧气反应,燃料表面的火焰不断向内部传播,燃料不断释放出热能,并维持燃烧反应。
燃尽阶段是指燃料完全燃烧,消耗殆尽,火焰逐渐熄灭,不再产生热能。
三、固体燃烧反应的类型固体燃烧反应的类型可以分为燃料与氧气直接反应和间接反应两种。
燃料与氧气直接反应是指燃料与氧气直接发生化学反应,产生新的化学物质。
例如,石蜡与氧气发生反应产生二氧化碳和水。
间接反应是指燃料与氧气先反应生成中间物质,然后中间物质再与氧气继续反应形成最终产物。
例如,石膏与氧气发生反应生成二氧化硫,然后二氧化硫再与氧气继续反应产生三氧化硫。
四、固体燃烧的应用固体燃烧在我们的日常生活中有广泛的应用。
例如,我们使用的木炭、煤炭和天然气都是固体燃料,它们可以用来取暖、烹饪和发电。
此外,固体燃烧还广泛应用于工业生产中,例如冶金、化工和建筑材料的制备过程中都需要使用燃料进行加热和燃烧反应。
总结起来,固体燃烧是化学反应的一种形式,它是指固体物质与氧气发生化学反应,并伴随着火焰的形成。
固体燃烧的条件包括燃料、氧气和引燃温度。
固体燃烧分固体燃烧是指固体物质在与氧气或其他氧化剂接触时发生的化学反应,产生热能和化学产物的过程。
固体燃烧是一种常见的现象,广泛应用于能源生产、工业生产、日常生活等各个领域。
本文将从固体燃烧的基本概念、反应过程、应用领域等方面进行阐述。
一、固体燃烧的基本概念固体燃烧是指固体物质与氧气或其他氧化剂发生氧化反应产生热能和化学产物的过程。
在固体燃烧过程中,固体物质的化学键断裂,发生氧化反应,释放出大量的热能。
同时,燃烧产物中会生成新的化学物质,如二氧化碳、水和氮氧化物等。
二、固体燃烧的反应过程固体燃烧的反应过程可以分为三个阶段:引燃阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。
1. 引燃阶段:固体物质与外界的热源接触,发生初次燃烧,形成燃烧前体。
此阶段需要一定的活化能,一旦达到活化能,燃烧反应就会开始。
2. 燃烧阶段:在燃烧阶段,燃烧前体与氧气或其他氧化剂发生反应,产生大量的热能和燃烧产物。
固体物质的化学键断裂,生成新的化学键,释放出的热能使燃烧反应持续进行。
燃烧反应的速率受到多种因素的影响,如温度、氧气浓度、燃料的物理性质等。
3. 燃尽阶段:在燃烧反应进行一段时间后,固体物质逐渐燃尽,燃烧反应逐渐减弱,最终停止。
此时,燃烧产物中的化学物质达到平衡浓度,燃烧反应结束。
三、固体燃烧的应用领域固体燃烧广泛应用于能源生产、工业生产和日常生活等各个领域。
1. 能源生产:固体燃烧是常见的能源生产方式之一。
例如,煤炭、石油等固体燃料被用于火力发电厂,通过燃烧产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。
此外,核能也是一种利用固体燃烧原理进行能源生产的方式。
2. 工业生产:固体燃烧在工业生产中有着广泛的应用。
例如,冶金行业中的高炉燃烧过程,通过燃烧固体燃料使矿石得到高温加热,以达到冶炼的目的。
此外,化工行业中的燃烧过程也是固体燃烧的应用之一。
3. 日常生活:固体燃烧也在日常生活中扮演着重要角色。
例如,炉灶、壁炉等用于取暖、烹饪的设备都是通过固体燃烧产生热能。
固体火灾事故分析模型1. 引言固体火灾是一种常见的灾害事件,可能导致严重的人员伤亡和财产损失。
因此,对固体火灾事故进行科学的分析和建模是非常重要的。
本文将介绍固体火灾事故分析模型的基本原理和应用方法,以及相关的实际案例分析。
2. 固体火灾的基本原理和特点固体火灾是指固体物质在受到外部热源的作用下,发生燃烧的过程。
固体物质包括木材、纸张、塑料、织物等各种可燃材料。
固体火灾可以产生大量的烟雾和高温,对人体和环境造成严重危害。
固体火灾的特点包括燃烧速度快、火势难以控制、产生大量烟雾和有毒气体等。
由于固体燃烧的过程受到多种因素的影响,因此对其进行科学的分析和建模是非常复杂和困难的。
3. 固体火灾事故分析模型的基本原理固体火灾事故分析模型是基于火灾动力学和热力学原理的数学模型。
其基本原理包括燃烧热传导、烟气产生、火势蔓延等多个方面。
燃烧热传导是固体火灾模型的关键部分,其包括燃烧反应的化学热、燃烧产生的热量在固体材料内部的传导和传递等。
烟气产生是另一个重要的方面,燃烧过程中产生的大量烟雾和有毒气体对火灾的蔓延和人员逃生都有重要影响。
4. 固体火灾事故分析模型的建立方法固体火灾事故分析模型的建立是一个较为复杂的过程,其基本方法包括实验测试、数学建模和计算仿真等。
实验测试是固体火灾事故分析模型的基础,通过实验测试可以获取燃烧材料的物理和化学特性,包括燃烧速度、热传导系数、烟雾和有毒气体产生速率等。
数学建模是固体火灾事故分析模型的核心,通过数学模型可以描述固体材料的燃烧过程、烟气产生和火势蔓延等现象。
常用的数学模型包括燃烧热传导模型、烟气产生模型、火势蔓延模型等。
计算仿真是固体火灾事故分析模型的应用方法,通过计算机仿真可以模拟固体火灾的发展过程,包括烟雾和有毒气体的产生、火势的蔓延和人员逃生等。
5. 固体火灾事故分析模型的应用案例固体火灾事故分析模型在实际应用中发挥了重要作用,其应用案例包括室内火灾、野外火灾、建筑物火灾等多个方面。