中科大火灾学概论考试简答题必看

中科大火灾学概论简答题必背第一章火灾是火失去控制蔓延而形成的一种灾害性燃烧现象，它通常造成人或物的损失。火灾的复杂性火灾过程本身具有的复杂性：火灾的孕育、发生和发展包含着流体湍流流动、相变、传热传质和复杂化学反应等物理化学作用，是一种涉及物质、动量、能量和化学组份在复杂多变的环境条件下相互作用的三维、多相、多尺度、非定常、非线性、非平衡态的动力学过程火灾系统受到复杂因素的影响：可燃物的本身条件、环境条件、人为因素、地理、生态等等多方面因素的相互影响火灾科学是研究火灾发生、发展和防治的机理和规律的应用基础科学，诞生于20世纪70年代后期，是一门新兴交叉性科学火灾fire在时间和空间上失去控制的燃烧火灾科学firescience研究火灾发生、发展和防治的机理与规律的交叉学科火灾安全科学firesafetyscience研究火灾防治的工程技术基础的交叉学科火灾现象firephenomena火灾在时间和空间上的行为火灾机理firemechanism火灾现象的物理和化学规律火灾系统firesystem火灾中各种现象按某些规律组成的整体火灾生态学fireecology研究火灾对人类及生态环境影响的学科飞火flyingfire在空中运动着的火飞火火灾spotfire由燃烧着的火灾中飞出的火星、火团所引起的火灾工业火灾industryfire在生产、运输和储存过程中发生的火灾建筑火灾structurefire建筑物的火灾野外火灾wildlandfire森林、草原等植被火灾的总称电气火灾electricalfire电气产生的热引燃可燃物发生的火灾其它：隧道火灾tunnelfire、油品火灾oilfire复燃rekindle火在完全熄灭之前再度发生有焰燃烧的现象二次.火灾secondaryfire由未彻底扑灭的明火复燃而造成的火灾阻燃机理mechanismofflameretardation阻止燃烧的物理、化学原理火灾过程场模拟fieldmodelingforfireprocess以基本方程和理论模型为基础描述某一对象火灾过程的计算机模型方法火灾过程区域模拟zonemodelingforfireprocess将构成火灾的复杂组合划分为若干简单区域的计算机模拟方法过火面积burnedarea材料因燃烧或热解而造成的损毁面积烟囱效应chimneyeffect在竖直狭窄的围封结构内由于对流产生的火灾流出物向上运动的效应防火隔墙firebarrier按规定条件在一段时间内阻止火焰和（或）热和（或）燃烧产物通过的分隔构件防火分区firecompartment建筑物内的围封区域，可以用具有特殊耐火性的建筑构件与相邻区域分隔开，也可以再分隔火灾荷载fireload空间内包括装修材料在内的所有易燃的材料完全燃烧可能释放的热量火灾荷载密度fireloaddensity单位建筑面积上的火灾荷我耐火性fireresistance在一定时间内，物质满足标准耐火性试验规定的稳定性、完整性、隔热性和（或）其它期望性能的能力阻燃fireretardant使材料不易引燃或降低材料燃烧速率所添加的物质或采用的处理方法火灾危险性firerisk给定技术操作或状态下发生火灾的可能性，和发生火灾可能造成的后果或损害的程度火灾场景firescenario在指定地点的实际火灾或真实尺寸的模拟火灾中，对引燃前到燃烧结束后的一个或多个阶段的条件（包括环境）进行的详细描述闪点flashpoint在规定条件下材料或制品加热到释放气体瞬间着火并出现火焰的最低温度第二章：火灾中的燃烧形式扩散火焰：燃料和氧气从反应区的两侧输送过来火灾中最常见的反应形式气体、液体、固体的扩散燃烧过程略有不同预混火焰：燃料与气体先混合好再反应内燃机中的燃烧，扩散火焰开始阶段的燃烧阴燃：有焰火出现之前或者熄灭之后如炽热的余烬、闪电击中森林可燃物后的反应白燃：化学反应的潜伏期，可以引发阴燃或者有焰燃烧一个浸油的布团、干草垛或者一堆木片中的反应阴燃的特点：一种发生在氧气和固体之间的缓慢反应疏松多孔的燃料容易发生阴燃阴燃在一定条件下转化为明火如：空气流速增大，风的影响等不完全燃烧产物多，10%燃料形成CO固体表面温度400-1000°C蔓延速度大约为10-3-10-2cm/s3启燃可燃物堆积使得热量积累，化学反应加速而形成有火焰燃烧传热是主导因素通常随着可燃物堆积的尺度增大而易于发生如：柴草堆、木垛等4.预混火焰具有上、下两个可燃浓度极限闪点：刚刚可以发生反应的温度，对应着可燃浓度下限白燃温度：不需要外界加热而自发反应的温度，即热着火温度第三章着火和起火着火：可燃性物质在一定条件下形成火焰起火：可燃性物质在一定条件下形成非控制的火焰二者关系：着火是起火的必要条件，但不是充分条件着火和起火的性质都是随环境因素的改变而变着火温度：除TO外，其它参数都确定时，能使给定的气体可燃物着火的最低初温点燃自燃：物质在一定的条件下由于本身温度升高超过一定温度而发生的着火不需外界加热、依靠自身化学反应或热量积累长期堆积且通风不良的柴草点燃：对于冷态可燃物，使小火焰、电火花、电弧、热物体等高温热源作用于其局部，可引起该区首先着火，然后传播预混火焰的传播速度影响因素：温度、压力、热损失和重力驱动的流动过程，层流、湍流，是否超过声速熄火直径管道中的燃烧，向管道壁散热预混火焰传播中管道直径小于某个值时，火焰熄灭，DQ时的直径链着火在反应体系中可出现某种活性基团，只要这种活性基团不消失，反应就一直进行下去，直到反应完成链引发即产生自由基。包括：热引发、光引发链传递活性基团与普通分子反应生成新的活性基团。包括：直链反应、支链反应链终止活性基团变为稳定分子主要是活性基的作用，在不具备临界温度的状态也能着火第四章：闪点定义：能使可燃物蒸汽被点着的可燃性液体的最低温度闪点越低蒸发性越好，同时危险性也越大闪蒸当床力突然降到饱和蒸气压之下时发生闪蒸，产生的蒸气温度等于与新压力相应的沸点或饱和温度，液体仍保持原来的高温（过热）斯蒂芬流蒸发液面存在水蒸汽和空气和整体流动，即斯蒂芬流热解与蒸发的区别？热解具有容积效应！煤粒的起火规律：热解气化的可燃性气体先着火气体火焰放出热量加热固体可燃物，使其着火闪火温度木料受热首先是水份析出，当温度达到260C时，挥发分的析出量急剧增加，此时可用明火点燃但不能维持，相当于液体可燃物的闪点木纹方向对着火的影响顺纹方向：透气性好导热系数大热量不易累积，不易着火垂直方向：透气性差导热系数小热量积累，易着火难燃化技术在气体、液体、固体可燃物中添加少量的物质（阻燃剂）可以抑制可燃物的着火性能，称为难燃化技术什么是热薄型固体？物理厚度d小于热穿透深度第五章阴燃阴燃：在气固相界面处发生的，没有气相火焰的燃烧现象，如点燃的香烟等特点：燃烧速度低、温度低、危险性大阴燃向明火的转化可燃物种类、状态、尺寸燃烧条件发生阴燃的条件发生阴燃的条件固体介质疏松多孔，固体颗粒直径在10-3米量级以下固体内部存在空气，从而发生氧化放热反应维持阴燃状态固体氧化反应所产生的CO2等不可燃气体大大稀释了热解所产生的可燃气体，使有焰燃烧难以形成阴燃燃烧的一些特点在热流强度较小时可以发生氧化反应速度小，相应的最高温度和传播速度低阴燃传播速度在10—3〜io—2cm/sec温度在400〜850oC反应区的厚度同有焰燃烧相比较大输运过程控制的化学反应，氧化反应仅发生在固体的表面可以在比较低的氧气浓度环境中传播每单位质量的物质在阴燃状态下产生的烟量、有毒气体及可燃性气体的量比较多短时间的大流速气流很难将阴燃吹灭散热条件差、热量比较容易积累，对阴燃的发生和传播有利阴燃在一定条件下可以转化为明火阴燃的影响因素可燃物种类：质地松软、细微、杂质少、透气性好的材料易阴燃可燃物尺寸：尺寸大危险性大氧气浓度：阴燃速度随氧气浓度的增加而增加反应区形状及状态：圆柱形与圆锥形阴燃向有焰火的转化定义：固一气异相反应占主导的燃烧方式变成气一气同相反应的燃烧方式占据主导或两种燃烧方式具有同样的重要性条件:在正向阴燃中，加大风速会使阴燃出现有焰火通过额外的加热，加强燃料的热解反应，提高热解可燃气的产生率，促使阴燃中有焰火的出现通过特定的燃烧结构，有效促使热解和燃料氧化产生的多孔碳发生燃烧，形成很高的温度，有利于促使有焰火的产生Aye>yr弟八草轰燃常用的定义：室内火灾由局部火向大火的转变，转变完成后，室内所有可燃物表面都开始燃烧：室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变：在室内顶篷下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。轰燃发生的条件最重要的两个因素：辐射和流动其它影响因素：通风条件、房间尺寸和烟气层的化学性质工程应用最广的两个轰燃判据：上层热烟气平均温度：600r底板接受的热流密度：20kW/m2几个概念燃烧速率：燃烧中消耗燃料的质量速率质量损失速率：燃料气化的速率，但不一定都参与了燃烧质量燃烧通量：单位面积燃料上的燃烧速率热塑性材料：受热时变软和融化的材料热固体材料：受热时炭化的材料气化热（L）:从固体或液体燃料中产生单位质量可燃气体所需要的热量液体与固体燃烧的差别燃烧时：液体燃料表面达到沸点：热塑性固体先融化液体，与液体类似；热固性固体则会炭化，形成一个隔离层着火后，液体燃料和热塑性材料在若干秒或者几分钟内达到稳定着火后，热固性材料（炭化材料）迅速达到一个峰值，然后由于炭化层的隔离作用，随时间衰减减小；火焰熄灭后，炭直接氧化第七章：1油池火：.液体热量：三个来源，两种作用从容器壁向液体的传热火焰辐射向液体的传热高温烟气与液体的对流作用：使液体升温：使液体蒸发：液面下降速率的变化液而下降速度与容器直径的关系先下降后上升层流扩散燃烧湍流扩散燃烧层流阶段：火焰长度变短，液面下降速度减小转变阶段：液面下降速率变化较小，甚至不变，有大量黑烟产生湍流阶段：液面下降速率又增加，并趋于某个固定值（d非常大）扬沸现象现象：油面蠕动、涌涨、出现油沫：火焰增大、发亮、变白，火舌形似火箭，烟色由浓变淡：油罐晃动、油品发出嘶嘶声出现条件：油中有水，水重油轻液面火描述：水面上有一层很薄的油影响因素：油的初温蔓延速度增加直至达到预混火焰传播速度初温低于闪点温度扩散火焰为主，表面张力差引起的表面流（热冷）初温高于闪点温度预混火焰，预混气层在前，火焰在有相对速度的液面逆风时初温有明显影响以大于火焰速度的逆风吹可以灭火顺风时初温基本没有影响火焰贴液面，强化传热水达到沸点时？水与油的掺混？沸腾容易使火炮灭，油层薄也容易兢灭水和油形成的是水包油的结构含油固面火影响因素油的种类（闪点）油温与地温地面的形状与倾角、平整度土质的粒径、热物性相对风速火蔓延的方向（水平、向上、向下）现象粒径：增大，容易灭火，蔓延速度减小正向风速：增大，蔓延速度减小？达到某个临界值后出现灭火倾角：火向下烧，倾角对蔓延速度影响不大，越往下越快；火向上烧，蔓延速度随角度增大明显，越往上越慢导热系数：增大，火蔓延速度下降初温：增大，蔓延速度增大®原因：毛细管作用向上蔓延温度边界层最厚，毛细作用最强向上蔓延越来越慢，向下蔓延越来越快小粒径有利于进行毛细作用导热系数大，散热快逆向风使热量和可燃蒸汽吹向火焰，有利于火焰稳定第八章森林火灾森林火灾的特点野外开放条件下的火灾受气象条件的影响：降雨、湿度、风、温度等可燃物情况比较复杂草甸、灌木、乔木、枯枝落叶活植物、枯死植物、腐殖物、泥炭层受到地形条件的明显影响坡度、高山、峡谷火环境可燃物种类空间分布地形坡度含水量水流与水塘气象风向、风力、温度、湿度火旋风的形成：火区温度高，形成上升的气流流动，引发水平方向的气流流动，由于可燃物分布不均匀，风的大小、方向不一致，以及地形的变化造成水平方向的气流流动的差别，与垂直方向气流流动合成后，极易形成旋转气流（即火旋风），蔓延速度比平常大得多飞火：旋转气流和高温气体形成较大的浮升力，把燃烧的可燃物送入高空，水平气流带出很远的距离，形成跳跃式火蔓延森林火灾系统的自组织临界性森林中存在两种作用机制：增长：树木的生长消减：火灾、病虫害、砍伐存在临界平衡点（己得到证明）森林密度会稳定于某个值不同尺度的火灾相互影响火灾是一个系统6启组织临界性系统会自发达到一个稳定状态，与系统参数无关，与初始条件无关在稳定状态，系统的能量耗散事件的分析满足慕律（指数律）第九章：建筑火灾影响因素：可燃物种类空间分布建筑结构空间大小房间相对位置中厅与楼梯等具体结构环境因素建筑通风、温度、湿度四个阶段初期（起火期）：可燃物着火，不受开口的影响发展期：第二着火物被引燃到轰燃发生之前，与开口有关最盛期：轰燃发生到火势减弱前，一定要有开口，从燃料控制燃烧到通风控制燃烧的转变。（森林火灾也有）终期（熄灭期）：火势逐渐减弱直至熄灭（自然熄灭，烧完了）热烟气的影响热烟气层对室内未燃物的加热，热烟气的辐射加热，使其着火热烟气层影响可视距离，对人员逃生不利热烟气层变厚可以加大轰燃的危险轰燃和回燃的区别前者是从发展期到最盛期的一种转化，发展期末、最盛期初形成全室绝大多数可燃物的热解、气化，形成全室气相火焰，火灾进入最盛期高峰阶段后者是由于空气不足而熄灭时，室内仍存在相当数量的可燃性气体，一旦空气补充进来，就有可能形成“死灰复燃”第十一章烟气的定义与组成烟气（smoke）是一种混合物，包括：可燃物热解或燃烧产生的气相产物，如未燃燃气、水蒸汽、C02、CO及多种有毒或有腐蚀性的气体由于卷吸而进入的空气多种微小的固体颗粒和液滴火灾烟气的变化依赖于：热量产生速率燃烧产物组分的生