固体燃烧概述、固体着火理论
(一)外界火源或外加热源 (二)固体材料的性质 (三)固体材料的形状尺寸及表面位置 (四)外加环境因素
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间 二、固体火焰传播理论 三、固体着火和燃烧的影响因素
(一)外界火源或外加热源 (二)固体材料的性质 (三)固体材料的形状尺寸及表面位置 (四)外加环境因素
而发生的燃烧现象。 例如:木炭、焦炭、铁、铜等 (三)分解燃烧 火源加热——热分解——着火燃烧(关键阶段) 例如:木材、煤、合成塑料、钙塑材料等
第一节 固体燃烧概述
一、固体燃烧的形式
(四)熏烟燃烧(阴燃)
定义:某些物质在堆积或空气不足的条件 下发生的只冒烟而无火焰的燃烧现象。
例如:纸张、锯末、纤维织物、纤维素板、胶乳 橡胶以及某些多孔热固性塑料等
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第一节 固体燃烧概述
二、评定固体火灾危险性的参数
(四)比表面积
每克物质所具有的总表面积(包括外表面积 和内表面积)定义为比表面,以m2/g表示。粒子 的比表面积(specific surface area)的表示方法 根据计算基准不同可分为体积比表面积SV和重量 比表面积SW。
第一节 固体燃烧概述
t=19s
如果该幕布一面受热通量为20KW/m2的辐射加热,两边热 损失,幕布的吸收率为0.8,求引燃时间。
t=6s
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间 二、固体火焰传播理论 三、固体着火和燃烧的影响因素
第一节 固体燃烧概述
二、评定固体火灾危险性的参数
(三)自燃点
可燃固体加热到一定程度能自动燃烧的
最低温度。
常见高分子物质的自燃点
物质名称 自燃点(oC) 物质名称 自燃点(oC) 物质名称 自燃点(oC)
棉花
255
聚乙烯
349
聚酰胺
424
报纸
230
聚氯乙烯
454
醋酸纤维素
475
白松
260
有机玻璃 450~462 硝酸纤维素
物体一面受辐射热,另一面绝热;
ti
c
h
ln[ aQr''
aQ r'' h(Ti
] T0 )
物体一面受辐射热,另一面不绝热;
ti
c
2h
ln[ aQr''
aQ r'' 2h(Ti
] T0 )
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间
例6-2 一块厚度为0.8mm的幕布,密度、热容和它周围空气 间的对流换热系数分别为0.3g/cm3,1.2kJ/(kg·K)和 15W/m2,初始温度为20oC,燃点为260oC。当幕布垂直悬 挂在300oC的热空气中后,求幕布的引燃时间。
第一节 固体燃烧概述
一、固体燃烧的形式
(五)轰燃
定义:可燃固体析出的可燃挥发份遇火源 所发生的爆炸式燃烧。
分类:粉尘爆炸、炸药爆炸、轰燃等
例如:赛璐珞、聚氨酯等
第一节 固体燃烧概述
一、固体燃烧的形式
(六)异相和同相燃烧
异相燃烧(非均相):可燃物与氧化剂处于 固、气两种不同状态时的燃烧现象。
同相燃烧(均相):可燃物与氧化剂都处于 气相状态时的燃烧现象。
( HC LV )Gcr + Q E Ql = S
Gcr
h c
(1
3000
HC
)
Ql
Ti 4
K
TS
T0
t
例6-1 温度为1300oC的火焰紧靠厚度为50mm的有机玻璃板, 如果表面温度达到燃点(约需6s)后立即移走火焰,判断该玻 璃板能否被引燃。
已知:α=1.1×10-7m2/s,K=0.19W/(m·K),ΔHC=26.2kJ/g, LV=1.62kJ/g,Gcr=3.2g/(m2·s),φ=0.27;TS=Ti=270+273=543K, t=6s。
Ql
Ti4
K
TS
T0
t
6.24 104 (W / m2 )
( HC ) LV Gcr + QE Ql = S
( ) 0.27×26.2 - 1.62 ×3.2 + 0 ?
S =-44.93(kW/m2)
例6-1 温度为1300oC的火焰仅靠厚度为50mm的有机玻璃板, 如果表面温度达到燃点(约需6s)后立即移走火焰,判断该玻 璃板能否被引燃。
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间
( HC LV )Gcr + Q E Ql = S
kJ/kg kg/m2·s kJ/m2·s
S>0,固体表面获得的能量能维持稳定燃烧; S=0,临界条件 S<0,固体表面获得的能量不能维持稳定燃烧;
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间
第一节 固体燃烧概述
第一节 固体燃烧概述
第一节 固体燃烧概述
二、评定固体火灾危险性的参数
(一)熔点、闪点和燃点
固体熔点:固体变为液体的初始温度; 固体闪点:可燃固体发生闪燃时最低温度; 固体燃点:可燃固体加热到一定温度,遇明火发 生持续燃烧时固体的最低温度。
第一节 固体燃烧概述
二、评定固体火灾危险性的参数
(二)热分解温度
可燃固体受热发生分解的初始温度。
固体名称
硝化棉 赛璐珞
麻
几种可燃固体的热分解温度与燃点的关系
热分解 燃点(oC) 固体名称 热分解
温度(oC)
温度(oC)
40
180
棉花
120
90~100 150~180
木材
150
107
150~200
蚕丝
235
燃点(oC)
210 250~295 250~300
二、评定固体火灾危险性的参数
(五)氧指数
定义:在规定条件下,刚好维持物质 燃烧时的混合气体中最低氧含量的体积百分数。
易燃 氧指数范围 <26
可燃
难燃
[26~32) ≥32
GB8624-1997
第一节 固体燃烧概述
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间 二、固体火焰传播理论 三、固体着火和燃烧的影响因素
第一节 固体燃烧概述
第一节 固体燃烧概述
一、固体燃烧的形式
(一)蒸发燃烧 火源加热——熔融蒸发——着火燃烧(关键阶段) 例如:硫、磷、钾、钠、蜡烛、松香、沥青等 火源加热——升华——着火燃烧 例如:樟脑、萘等
第一节 固体燃烧概述
一、固体燃烧的形式
(二)表面燃烧 在可燃固体表面上,由氧和物质直接作用
t=0.2
S =18.4(kW/m2)
第二节 固体着火燃烧理论
一、固体引燃条件和引燃时间
物体两边受热气流加热;
ti
c
2h
物体单面受热,另一面绝热;
ln(T T
T0 Ti
)
ti
c
h
ln(T T
T0 Ti
)
物体单面受热,另一面不绝热;
ti
c
2h
ln( T T0 T T0 2Ti
)