消防燃烧学课程教学大纲

说 明 部 分

一、适用范围

本大纲适用于消防工程、信息工程、核生化消防专业本科教学。 二、课程性质、地位及作用

本课程属于专业技术基础课，是消防工程、信息工程、核生化消防专业的必修课。为一门的新兴边缘学科，理论性和实践性很强。

开设本课程．是为了使学员掌握可燃性物质或爆炸的基本规律和特性、防火和灭火的基本原理等方面的知识，并掌握有关实验的操作方法或某些模拟试验的观察方法；培养学员分析和解决实际火灾或爆炸事故及火灾的预防和控制等方面问题的能力，为消防各专业的后续专业课程打下了坚实的理沦基础。

通过本课程的学习，可以使学员成为专业基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，并富有创新精神的专门人才。

学习小课程要求学员具备可燃物质的基本性质(包括物理性质和化学性质)、物质传递、热量传递、流体的运动规律、冲击波的形成与传播等方面的知识，重要的先行课程主要有：物理化学，传热传质学、流体力学等。 三、教学基本要求

通过本课程的学习，学员了解重要可燃物质的理化性质，理解燃烧的基本原理、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；熟悉物质燃烧(尤其火灾燃烧烧)中的某些现象及其影响因素、燃烧爆炸的有关计算；并对一些特殊的燃烧现象及燃烧或爆炸理论的某些发展前沿和存在问题有所了解。

实验在本课程中占有重要地位。要求学员注意观察实验现象，科学判断实验结果，善于把握燃烧反应的现象和本质，找出共性和差异，进行定性和定量分析，做到理论联系实际。

四、教学方法提示

本课程以课堂讲授为主，与实验有关内容的讲解可在实验室实施；教学方法以启发式为主，对有些问题可通过课堂讨论方法解决；为了巩固课堂所学知识，加深对所学内容的理解，建议课后留习题，习题内容应着重培养学员分析和解决实际问题能力；

重视加强直观教学，充分利用演示实验、机算机模拟、投影等教学手段，井逐步引入了电子教案，加强形象化教学。 五、考试方法

主要采用试卷抽题，闭卷笔试的方法。考虑到本课程实验性很强，建议考试的总成绩包括：笔试成绩(占85％)和实验成绩（10%）和作业(5%)。 六、使用教材及参考书目 主导教材：

杜文锋主编 《消防燃烧学》中国人民大学出版社，1997年3月 七、教学时数分配 章次 绪论 一 二 三 教学内容（实验内容） 燃烧的物理化学基础（实验一） 着火与灭火的基本理论（实验二） 预混体系的爆炸与燃烧（实验三） 学时 1 15 12 12 学时分配 课堂讲授 实 验 1 13 8 8 2 2 2 1

四 五 可燃液体的燃烧（实验四） 可燃固体的燃烧（实验五） 合 计 10 10 60 6 8 50 2 2 10 正文部分 绪论

一、教学目的和要求

本章要求学员熟练掌握燃烧的本质和条件，燃烧速度的表示方法，以及理论空气量、理论产生量的计算，熟悉燃烧条件的应用，燃烧热的计算和燃烧温度的计算，了解燃烧产物的一般毒害作用。 二、教学重点内容

1.燃烧的本质

2.燃烧参数的计算 三、教学内容

第一节 燃烧本质 1.燃烧定义 2.燃烧三要素

3.燃烧条件和应用:燃烧三角形、燃烧四面体、用燃烧条件解释防火方法和灭火方法的基本原理

第二节 燃烧产物

1.基本概念：完全燃烧(产物)、不完全燃烧(产物)、烟 2.燃烧产物与消防的关系 第三节 燃烧速度方程

1.质量作用定律:浓度对燃烧速度的影响 2.阿累尼乌斯公式:温度对燃烧速度的影响 3.燃烧速度方程 第四节 热化学

1.热容, 恒压热容、恒容热容

2.标准燃烧热、质量热值、体积热值、高热值、低热值 3.热值计算：经验公式(门捷列夫公式) 第五节 燃烧参数计算

1.理论空气量和理论产物计算 2.理论温度计算 四、实验内容

物质燃烧温度测定

第二章 燃烧的物理基础 一、教学目的和要求

本章要求学生掌握燃烧过程中的热量传递基本规律和基本公式：热传导(傅里叶定律)、热对流(牛顿公式)和热辐射(斯蒂芬—玻尔兹蔓定律)，物体之间的热辐射传热计算，斯蒂芬流的本质和产生的条件。了解典型条件下的非稳态导热问题在确定物质着火时间的应用，了解非稳态导热问题的数值解。 二、教学重点内容

1.传热的基本规律和基础公式 2.斯蒂芬流

2

三、教学内容

第一节 燃烧过程中的热量传递概述 第二节 热传导 1.傅里叶定律 2.非稳态导热 第三节 热对流 第四节 热辐射

第五节 燃烧过程中的物质传递 1.费克扩散定律 2.烟囱效应 3.斯蒂芬流

第三章 着火与灭火的基本理论 一、教学目的和要求

本章要求学生掌握以下内容：着火分类、谢苗诺夫自然理论、F-K自燃理论、链锁反应着火理论。熟悉几种物质的自燃原围和根据灭火分析得出的灭火方法以及几种常见的强迫着火方式。了解几种典型情况下的F-K临界参数的求解。 二、数学重点内容 1.谢苗诺夫自然理论 2.F-K自燃理论

3.链锁反应着火理论 4.煤和涂油物自燃分析 三、教学内容

第一节 着火分类和着火条件 1.分类:强迫着火、自燃 2.着火条件的概念

第二节 谢苗诺夫自燃理论

1.基本出发点

2.模型的建立与分析、着火感应期

第三节 F—K自燃理论

1.基本出发点

2.数学模型的建立与求解 第四节 几种典型物质的自燃 第五节 强迫着火

第六节 链锁反应着火理论 1.链锁反应及其分类 2.着火条件

3.氢-氧三个爆炸极限的解释

第七节 灭火分析

1.灭火滞后 2.灭火方法

四、实验内容

1.物质自燃点测定

2.F—K临界参数的测定

第四章可燃气体的燃烧 一、教学目的和要求

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本章要求学生掌握可燃气体爆炸极限的概念和几种计算方法，以及在消防中的应用；熟悉气体爆炸的预防和控制措施，气体火焰传播的两种方式及其影响因素，爆轰的产生过程和条件；了解层流预混气体火焰传播的有关理论。 二、教学重点内容

1.爆炸极限的概念 2.爆炸参数计算 3.爆轰的产生条件

4.气体爆炸的预防控制方法 三、教学内容

第一节 可燃气体的爆炸极限

1.爆炸极限的概念 2.爆炸极限的计算 3.影响因素

4.爆炸极限在消防中的应用

第二节 爆炸参数

1.爆炸压力和爆炸温度 2.爆炸威力指数

第三节 正常火焰传播

1.Zeldovich热传播理论 2.火焰传播的影响因素

第四节 爆轰

1.爆轰原理

2.爆轰产生的条件 3.爆轰的破坏特点

第五节 气体爆炸预防和控制 四、实验内容

1.爆炸极限的测定

2.预混可燃气体火焰传播、回火、阻火演示

第五章 可燃液体的燃烧 一、教学目的和要求

本章要求学生掌握闪点、燃点、爆炸温度极限、液体自燃点、沸溢、喷溅等基本概念和闪点的计算；同系物闪点变化规律；同系物自燃点的变化规律；沸溢和喷溅的形成条件。熟悉液体的蒸发过程和可燃液体稳定燃烧一般特征及热量在单一液体中的传播特点。了解单液滴燃烧及液滴群燃烧的基本理论。 二、教学重点内容

1.闪燃概念、闪点、闪点变化规律及计算 2.爆炸温度极限极其影响因素 3.液体自燃及自燃点变化规律 4液体稳定燃烧及其影响因素 三、教学内容

第一节 液体蒸发

第二节 闪燃爆炸温度极限

1.闪燃及其原因、闪点 2.同系物闪点变化规律 3.闪点计算

4.爆炸温度极限及其影响因素

4

第三节 液体着火

1.液体点燃 2.液体自燃

第四节 可燃液体的稳定燃烧

1.液体燃烧速度的表示方法 2.稳定燃烧的火焰特征

3.热量在单一组分液体中的传播特点

第五节 沸溢与喷溅

1.基本概念 2.热波特性

3.沸溢和喷溅的形成及其条件 4.沸溢和喷溅的特征

第六节 液滴的蒸发燃烧

1.单液体的蒸发、燃烧模型 2.液滴群燃烧及火焰传播简介

四、实验内容

可燃液体的闪点测定

第六章 固体燃烧 一、教学目的和要求

本章要求学生掌握可燃固体的几种燃烧形式和几种典型物质的燃烧特点，物质阻燃处理的基本原理、粉尘爆炸的条件、特点及影响因素、粉尘爆炸的预防、炸药爆炸的感度；熟悉固体物质发生阴燃的物理条件和化学条件、金属燃烧的特点；了解几种金属火灾灭火剂的灭火原理、高聚物的发烟特性。 二、教学重点内容

1.可燃固体的燃烧形式 2.高聚物的燃烧特性 3.可燃固体的阻燃

4.金属燃烧

5.粉尘爆炸的条件

6.炸药爆炸特点及影响因素 三、教学内容 第一节 概述

1.可燃固体的燃烧形式 2.火灾危险性理化参数 第二节 典型固体的燃烧

1.高聚物 2.木材 3.煤炭

第三节 阴燃

1.阴燃模型 2.阴燃条件

第四节 金属燃烧

1.金属燃烧特点 2.金属火灾灭火剂 第五节 物质阻燃处理

1.阻燃分类

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2.阻燃原理

3.几种典型的阻燃剂 4.木材阻燃介绍 第六节 粉尘爆炸

1.粉尘爆炸条件 2.粉尘爆炸特点

3.粉尘爆炸影响因素 4.粉尘爆炸的预先防 第七节 炸药爆炸 四、实验内容

1.氧指数的测定

2.固体物质分解温度的测定

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