燃燒問題答案

1、1、滅火劑通常都會選用熱容 （大）的化學物質作為原料。熱容小， 施加滅火 劑的可燃物（溫度）降低較慢，滅火效果降低。2、新開采的煤堆積體易發(fā)生自燃，主要原因是煤的（比表面積）較大, 堆積體的（氧化反應放熱量）越大，有利于熱量的積累。3、在撲救棉、麻、草等堆垛的火災時，用 （A 類滅火劑） 撲滅表 面上燃燒的 火焰后，不應突然打開門窗，會使供氧不足的室內陰燃轉 為（回燃）。4、層流擴散火焰高度與可燃氣流速和噴嘴橫截面積的乘積成（正比）, 湍流擴散火焰高度與流速無關，只與（噴嘴橫截面積）成正比。5、研究人在火災中行為的基本原則包括：行為研究中不能套用進化心理學中的概念、 （多種方法相結合的原則）

2、、倫理準則、 （多學科結 合的原則） 。6、由于液體火災本質上是液體蒸氣的擴散燃燒，所以只有當液體的蒸發(fā)速率小于燃燒速度時才能滅火，或將表層溫度降至（著火點以 下）才能滅火。7、滅火劑通常具有高的（熱容）。干粉滅火劑的主要滅火作用是（窒息作用）o1. F-K 自燃理論得出了什么結論？利用 F-K 自燃理論可以確定哪些熱 力學參數(shù)和自燃參數(shù)？答： F-K 自燃理論認為自熱體系能否著火，取決于體系能否得到穩(wěn)態(tài) 的溫度 分布。利用 F-K 自燃理論可以確定物質的活化能、臨界自燃準 則參數(shù) 6 和特征尺寸2. 在撲救油罐火災時，主要采用何種滅火劑，試用火災學原理對其滅火作用進行分析。答：撲救油罐火災主

3、要使用泡沫滅火劑。泡沫滅火劑的滅火機理主要有以下幾個方面：（1）覆蓋作用（主要作用）：滅火泡沫在燃燒物表面形成的泡沫覆蓋層，可使燃燒物表面與空氣隔離，可以遮擋火焰對油面的熱輻射，阻 止油體的蒸 發(fā)，使可燃氣體難以進入燃燒區(qū)。（2）冷卻作用：泡沫析出的液體對燃燒油面可起到冷卻作用。（ 3） 稀釋作用：泡沫受熱蒸汽產生的水蒸氣有稀釋燃燒區(qū)氧氣濃度的作用。3. 丙酮和原油發(fā)生火災時的主要特點有何不同？產生的后果有何不 同？撲 救時采用的方法有何不同？答：丙酮是單組份液體，只有單一的沸點，其燃燒時的特點如下：（一） 液面溫度接近但稍低于液體的沸點。（二） 液面加熱層的厚度和液面以下的溫度分布都是一定的

4、，而且加 熱 層很薄。原油是多組分液體，有較寬沸程，且有水墊層，其燃燒時的特點如下：（1）燃燒過程中形成熱波(2) 熱波溫度不斷上升隨燃燒進行，液面蒸發(fā)組分的沸點逐漸升 高，熱 波溫度會由150°C逐漸上升到315° Co(3) 被加熱層的厚度不斷增大，即有熱波特性。 丙酮發(fā)生火災時始終處于穩(wěn)定燃燒，原油發(fā)生火災是易發(fā)生沸溢 和噴 濺現(xiàn)象。前者發(fā)生火災時使用普通 B 類滅火劑即可，后者發(fā)生 火災時需要盡 量對油罐罐體進行冷卻，減緩熱波下降速率，推遲或避 免沸溢和噴濺現(xiàn)象的 發(fā)生。4. 聚甲醛(POM)是一種性能優(yōu)異的工程塑料，下圖是根據(jù)錐形量熱計(ConeCalorimet

5、er) 和火焰?zhèn)鞑ニ俾蕼y試儀的試驗結果繪制的聚甲 醛的燃燒性能圖， 試分析回答以下問題。(1) 使用錐形量熱計測試材料的熱釋放速率，其試驗的基本原理是 什么？答：錐形量熱儀采用氧消耗原理測量材料的熱釋放速率。氧消耗原理即：材料燃燒時消耗每一單位氧氣所釋放的熱量基本相 同。錐形量熱 儀將材料燃燒或分解釋放的所有產物收集起來并 通過排氣管道排出氣 體經過充分混合后，測出其質量流和組分，測出。2、CO CO2的濃度,通過計算可得到燃燒過程中氧氣消 耗量，從而計算出熱釋放速率。(2) 圖中材料的熱釋放速率(峰值)曲線的起點在左邊縱軸上，此點代 表的意義是什么？沒有圖(3) 如果對材料進行阻燃處理，其引

6、燃時間和熱釋放速率將發(fā)生什么變 化？為什么？下降答：如對材料進行阻燃處理其燃燒速率下降，熱釋放速率肯定 但是引燃時間的變化主要看所采用的阻燃劑，常用的有 機阻燃劑是通 過使材料提前炭化形成保護層或釋放自由基來阻 燃，引燃時間會縮短。 而有些無機阻燃劑，對引燃時間影響不 大，甚至還能使引燃時間變長， 如有機改性蒙脫土。5. 圖2是測定可燃氣體爆炸極限的實驗裝置，試回答以下問題：（1）如何根據(jù)該裝置對可燃氣體爆炸極限進行測定？沒有圖，請參閱消防燃燒學 P182頁（2）由上述裝置測得某氣態(tài)可燃物與空氣的混合物中各組分的濃度（上or下） =N N：N：Nj"及爆炸極限為：爆炸下限（V%爆炸上

7、限體積(V%)CH42.05.015.0QH60.81.27.4C2H40.52.736空氣96.7試判斷該混合物遇火源能否發(fā)生爆炸請參閱消防燃燒學P185-189頁，使用下面公式計算參數(shù)參數(shù)含義單位X混合可燃氣的爆炸下限或上限%Pr P2混合氣中某一種可燃氣占總可燃 體積百分數(shù)氣的%N, N2各組分的爆炸極限%算出之后，可燃混氣總量為2.0+0.8+0.5=3.3%,看是否處于計算上下極限之間，如果是就能爆炸，如果在該范圍之外則不會爆炸。6. 對于固體可燃材料而言，在其受熱引燃階段存在熱厚性與熱薄性之分。所謂熱厚性是指受熱物體內部從受熱面到背熱面之間存在溫度梯度，而熱薄性則不存在溫度梯度，內

8、部溫度是均一的。在錐形量熱計試驗中，對熱厚性材料而言，外加熱輻射強度(熱通量)與材料引燃時間均方根的倒數(shù)具有線性關系；對熱薄性材料而言，則與引燃時間的倒數(shù)具有線性關系。要求寫出試驗步驟及分析計算方法。錐形量熱儀的實驗步驟和計算方法你得去問一下實驗室，錐形我也沒接觸過，我翻了一堆資料，還是沒找到這兩點。7. 某些可燃固體在模擬實驗條件下的QL、QF、Lv如表所示。(1) 計算可燃固體的理想燃燒速度;(2) 由計算結果和實驗結果相比較可以獲得什么信息?沒有表沒法比較1. 聚甲慕丙烯酸甲 ? （ PMMA）, 即有機玻璃，由于瑕燒相定性好， 是小比例火災研 究（如健形景熱儀試臉 ） 中常用的嫩料 ?

9、有機玻辟樣 晶在不同入射熱通量 （甲輾射熱通量 ） 作用下的引燃時同，熱釋放速 率和火焰?zhèn)鞑ニ俾?（ 前兩項由垂形量熱儀試瞼測得 ）的變化 規(guī)律如囹 困中所示的臨界熱通量其物理意義是什么？（3 分 ） 具體說明點魅時間的變化規(guī)俸 .（2 分 ） 圖中PMM熱釋放速率隨入射熱通量的升高而加大，其原因是什么？ （2 '分） 困中在臨界熱通量的右側，每一確定的入射熱通量都有對應的引燃時何和然釋放速率?如何用這兩個參數(shù)的比值來評價材料的火災危險.（3 分） 所示. 根據(jù)圖中曲線，試分析回答如下何題?8)90" B 10TO? 1聚甲差丙燃映甲酩(PW)燃規(guī)特性困答(1)臨界熱通量是不

10、能引燃PMMA勺最大熱通量或者說是可以低熱通量。(2) 引燃時間先隨輻射熱通量的增大而縮短，當輻射熱通量達到一 之后引燃時間基本不變。(3) 輻射熱通量增大時，PMMA接受的熱量多，因此放熱反應的速 快，因此熱釋放速率上升。(4) 引燃時間越長，熱釋放速率越低火災風險越小，反之火災風險4.根據(jù)鏈傾反應理論，說明 1301天火幫的滅火機理1301滅火劑的分子式為 CF3BL受熱時分解，與燃燒所產生的。日H?、C?等活性自由基進行鏈式反應。CFBr" CF 3+Br-分解出的Br.參與燃燒的化學反應：引燃的最定值率加越大H+Br-HBrOH+HBr- ? H2O+ Br-第二步產生出來的

11、Br?和滅火劑產生的Br.按照上述兩步反應不斷消 耗0H? 、H-, 使燃燒鏈無法維持下去，從而達到滅火目的。96.試比攻三個著火理論 （F-K自煙理論.Semenov自瑕理論、遂鎖反 應理論）的異 同點.答：F-K自燃理論和Semenov自燃理論都屬于熱自燃理論。F-K 自燃理論適用于固體或 Bi>10 的物體，該理論認為自熱體系能否 著 火，取決于體系能否得到穩(wěn)態(tài)的溫度分布。如果得到穩(wěn)態(tài)溫度分布就不會著火，反之能著火。Seme nov自燃理論適用于氣體或 Bi<0.1的物體，該理論認為自熱體 系能 否著火取決于其放熱因素和散熱因素的相互關系。如果放熱占優(yōu)勢，體系熱量能夠積累，溫

12、度上升，反應加速，就能夠自燃，反之就不能著火。鏈鎖反應理論認為反應體系著火與否取決于該體系自由基的生成速度和銷毀速度之間的關系。如果自由基增長因素占優(yōu)勢，系統(tǒng)就會發(fā)生自由基積累，能夠自燃，反之就不能自燃。1.高沖擊聚苯乙烯（HIPS）是常用的塑料產品，其燃燒性能如圖1所示，其中材料的引燃時間和熱釋放速率（峰值）由鐐形量熱儀試驗瀏得根據(jù)HIPS燃燒性能囹，試分析回答如下問鹿 .（ 1）折耳的熱釋放速率是根據(jù)什么原理來測定的？（ 3 分）（2）囹中所示的臨界巍遇量有何物理意義？ （3 分）4 分）3）材料豎向放置時，大格向上利向下的傳播速率為何不同？*3、/->J'"19卜/ 一MlV1Uftl.：3，AlfWMt 圖囹1商沖擊聚苯乙烯 （BIPS）的恐塊性能圖答（1）錐形量熱儀采用氧消耗原理測量材料的熱釋放速率。氧消耗 原理 即：材料燃燒時消耗每一單位氧氣所釋放的熱量基本相同。錐形量熱儀將材料燃燒或分解釋放的所有產物收集起來并通過排氣管道排出氣體經過充分混合后，測出其質量流和組分，測出