C
如果另一面不绝热，则
T T0 ti ln h T T0 2Ti 的辐射加热，另一面 当物体一面受到热能量为 Qr
C
绝热时，假设物体的吸收率为α，在时间间隔dt内 ，则能量方程为
dt
Qr h T T0
C
dT
第二节 典型的固体燃烧
• 高聚物燃烧——氧指数的估算
不含卤素的高聚物
OI 17.5 0.4CR
C/O比不小于6的高聚物
1.84M OI O2
第二节 典型的固体燃烧
• 高聚物燃烧——氧指数的估算
含卤素的高聚物
17.5 CP≥1 OI 60 42.5 CP CP ＜ 1 H F CL CP 0.65 1.1 C C C
C
第一节 固体燃烧概述
• 固体火焰传播理论
火势发展快慢取决于：火焰传播速度和可燃物面积 燃烧起始表面：固体火焰传播时正在燃烧的表面和 未燃物质之间的界面，穿过这个界面的传热速率决 定了火焰传播或火灾蔓延的速度 火焰传播基本方程：
vh Q
Q v h
第二节 典型的固体燃烧
• 高聚物燃烧
1 3 1 3
第二节 典型的固体燃烧
• 木材的燃烧
组成：元素（C、H、O），成分（纤维素，水分）； 热分解：
• 130℃：水分蒸发，弱分解；150℃：显著分解，水和CO2； 200℃：纤维素开始分解，CO、H2、碳氢化合物；270～ 380℃：剧烈分解；剩余物为碳（30～38％）
燃烧过程：
第一节 固体燃烧概述
• 评价固体可燃物危险性的参数
燃点、熔点、闪点： 热分解温度：固体受热发生分解的初始温度 自燃点：加热到一定程度能自行燃烧的最低温度 比表面积：单位体积所包含的表面积 氧指数：在规定的条件下，维持物质燃烧的氧氮混 合气中的最低氧含量的体积百分数。可以据氧指数 划分材料燃烧性能
第一节 固体燃烧概述
• 固体的引燃条件
火灾中常见的是受热释放可燃气体的固体； 受热时能否被引燃取决于其释放的可燃气能否保持 一定浓度，即
Hc LV Gcr QE Ql S
QE 可计算求得，ΔHc和LV可以查有关文献，对于一 定厚度的无限大固体，有
Ql Ti K
从T0到Ti进行积分得引燃时间ti
Qr ti ln Q h T T h r i 0
C
如果物体一面受辐射热，另一面不绝热，则
Qr ti ln 2h Q 2 h T Байду номын сангаас r i 0
塑料、橡胶和纤维 过程：受热软化熔融、热分解、着火燃烧 普遍的燃烧特点
• 发热量较高，燃烧速度较快； • 发烟量较大，影响能见度； • 燃烧产物危害性大。
氧指数的估算
第二节 典型的固体燃烧
• 高聚物燃烧
不同高聚物的燃烧特点
• 只含碳、氢：易燃但不猛烈，离开火焰后仍能燃烧，火焰 呈蓝色或黄色，有熔滴，产生CO； • 含氧：易燃且猛烈，火焰呈黄色，变软，无熔滴，产生CO • 含氮：情况复杂。共同特征：熔滴，产生CO、NO、HCN • 含氯：硬的难燃自熄，软的缓燃缓熄，火焰呈黄色，无熔 滴，有炭瘤，产生HCL • 含氟：不燃但加强热时产生HF气体 • 酚醛树脂：无真料的难燃自熄，有木粉填料的缓燃缓熄， 火焰呈黄色，冒黑烟，放出有毒的酚蒸气
氧指数范围 ＜22 22～27 ＞27 可燃物燃烧性能 易燃材料 可燃材料 难燃材料
第一节 固体燃烧概述
• 氧指数测定实验
第一节 固体燃烧概述
• 氧指数测定实验
1.将可燃物（试件）放置在规定位置，并夹好。 2.连接氮气瓶和氧气瓶的管线。 3.分别打开氮（氧）气瓶的开关，接着打开相应的 减压阀，将压力调至约0.2Mpa。 4.调整仪器上的氮气和氧气压力，约为0.1Mpa。
第六章 可燃固体燃烧与爆炸
• 主要内容
第一节 固体燃烧概述 第二节 几类典型固体的燃烧 第三节 固态可燃物的火灾蔓延 第四节 固体可燃物的阴燃
第五节 炸药爆炸
第六节 粉尘爆炸
第一节 固体燃烧概述
• 固体燃烧的形式
蒸发燃烧：熔融蒸发，蒸气与氧发生反应 表面燃烧：在其表面直接与氧作用 分解燃烧：受热分解产生的挥发分与氧作用 熏烟燃烧：阴燃，在空气不流通、加热温度低、分 解出的挥发分少或逸散快、含水分较多的情况下， 只冒烟而无火焰的现象。 动力燃烧：爆炸式燃烧，粉尘爆炸、炸药爆炸及轰 燃
第一节 固体燃烧概述
• 氧指数测定实验
5.调整氮气和氧气的流量，分别约为8L/min和 2L/min 6.采用专用点火装置对可燃物进行点火。 7.如果可燃物的燃烧时间小于3min，则降低氮气的 流量，增加氧气的流量；反之亦然，直至燃烧时间 约为3min为止。 8.实验重复三次，结果取小数点后一位。
4
Ts T0
t
Gcr和ψ有如下关系
h 3000 Gcr 1 C H c
则当S＜0时，不能被引燃或只发生闪燃，当S＞0时 ，能被引燃，S＝0为判别条件。
第一节 固体燃烧概述
• 固体的引燃时间
在火源持续作用下，固体被引燃的时间长短与可燃 物种类、形状、尺寸、火源强度、加热方式等因素 有关； 假定某一薄物体的厚度、密度、热容及其周围环境 间的对流换热系数分别为τ、ρ、C及h；物体的燃 点和环境温度分别为Ti和T0。当薄物体两同时受温度 为T∞的热气流加热时，在时间间隔dt内，能量平衡 方程可以写成
2 Ah T T dt A CdT
即
dT dt 2h T T
C
从T0到Ti进行积分，得引燃时间
T T0 ti ln 2h T Ti
C
如果一面受热，另一面绝热，则
T T0 ti ln h T Ti