燃燒問題答案

1、1、滅火劑通常都會選用熱容 （大）的化學(xué)物質(zhì)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(yīng)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(zāi)時，用 （A 類滅火劑） 撲滅表 面上燃燒的 火焰后，不應(yīng)突然打開門窗，會使供氧不足的室內(nèi)陰燃轉(zhuǎn) 為（回燃）。4、層流擴(kuò)散火焰高度與可燃?xì)饬魉俸蛧娮鞕M截面積的乘積成（正比）, 湍流擴(kuò)散火焰高度與流速無關(guān)，只與（噴嘴橫截面積）成正比。5、研究人在火災(zāi)中行為的基本原則包括：行為研究中不能套用進(jìn)化心理學(xué)中的概念、 （多種方法相結(jié)合的原則）

2、、倫理準(zhǔn)則、 （多學(xué)科結(jié) 合的原則） 。6、由于液體火災(zāi)本質(zhì)上是液體蒸氣的擴(kuò)散燃燒，所以只有當(dāng)液體的蒸發(fā)速率小于燃燒速度時才能滅火，或?qū)⒈韺訙囟冉抵粒ㄖ瘘c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(jié)論？利用 F-K 自燃理論可以確定哪些熱 力學(xué)參數(shù)和自燃參數(shù)？答： F-K 自燃理論認(rèn)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(zhì)的活化能、臨界自燃準(zhǔn) 則參數(shù) 6 和特征尺寸2. 在撲救油罐火災(zāi)時，主要采用何種滅火劑，試用火災(zāi)學(xué)原理對其滅火作用進(jìn)行分析。答：撲救油罐火災(zāi)主

3、要使用泡沫滅火劑。泡沫滅火劑的滅火機(jī)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?xì)怏w難以進(jìn)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(chǎn)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(zāi)時的主要特點有何不同？產(chǎn)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(jìn)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(zāi)時始終處于穩(wěn)定燃燒，原油發(fā)生火災(zāi)是易發(fā)生沸溢 和噴 濺現(xiàn)象。前者發(fā)生火災(zāi)時使用普通 B 類滅火劑即可，后者發(fā)生 火災(zāi)時需要盡 量對油罐罐體進(jìn)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(jié)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(chǎn)物收集起來并 通過排氣管道排出氣 體經(jīng)過充分混合后，測出其質(zhì)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(jìn)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(jìn)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(jī)阻燃劑是通 過使材料提前炭化形成保護(hù)層或釋放自由基來阻 燃，引燃時間會縮短。 而有些無機(jī)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(jī)改性蒙脫土。5. 圖2是測定可燃?xì)怏w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?xì)怏w爆炸極限進(jìn)行測定？沒有圖，請參閱消防燃燒學(xué) 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(xué)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?xì)獾谋ㄏ孪藁蛏舷?Pr P2混合氣中某一種可燃?xì)庹伎偪扇?體積百分?jǐn)?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(nèi)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(nèi)

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(qiáng)度(熱通量)與材料引燃時間均方根的倒數(shù)具有線性關(guān)系；對熱薄性材料而言，則與引燃時間的倒數(shù)具有線性關(guān)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(jié)果和實驗結(jié)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(jī)玻璃，由于瑕燒相定性好， 是小比例火災(zāi)研 究（如健形景熱儀試臉 ） 中常用的嫩料 ?

9、有機(jī)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(cè)，每一確定的入射熱通量都有對應(yīng)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(zāi)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(dāng)輻射熱通量達(dá)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(yīng)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(zāi)風(fēng)險越小，反之火災(zāi)風(fēng)險4.根據(jù)鏈傾反應(yīng)理論，說明 1301天火幫的滅火機(jī)理1301滅火劑的分子式為 CF3BL受熱時分解，與燃燒所產(chǎn)生的。日H?、C?等活性自由基進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。CFBr" CF 3+Br-分解出的Br.參與燃燒的化學(xué)反應(yīng)：引燃的最定值率加越大H+Br-HBrOH+HBr- ? H2O+ Br-第二步產(chǎn)生出來的

11、Br?和滅火劑產(chǎn)生的Br.按照上述兩步反應(yīng)不斷消 耗0H? 、H-, 使燃燒鏈無法維持下去，從而達(dá)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(yīng)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(rèn)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(rèn)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(guān)系。如果放熱占優(yōu)勢，體系熱量能夠積累，溫

12、度上升，反應(yīng)加速，就能夠自燃，反之就不能著火。鏈鎖反應(yīng)理論認(rèn)為反應(yīng)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(guān)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(chǎn)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(chǎn)物收集起來并通過排氣管道排出氣體經(jīng)過充分混合后，測出其質(zhì)量流和組分，測出