消防燃烧学课程教学大纲

消防燃烧学课程教学大纲课程名称：消防燃烧学英文名称：Combustion Fundamentals of Fires课程编号：课程类别：专业技术基础学时：60（课堂教学50学时、实验教学10学时）适用专业：消防工程、电子信息工程、核生化消防、消防指挥说明部分一、课程性质消防燃烧学课程是一门研究火灾发生、发展和熄灭基本规律的科学，主要为防火和灭火工作提供理论指导。

消防燃烧学课程是消防教育的重要专业技术基础课，是消防工程、电子信息工程、核生化消防、消防指挥等专业的必修课。

作为一门独立的新兴边缘学科体系中的课程，其理论性、实践性和实用性都很强。

二、课程教学目的与任务开设本课程，是为了使学员掌握可燃性物质燃烧或爆炸的基本规律和特性、防火和灭火的基本原理等方面的知识，并掌握有关实验的操作方法或某些模拟试验的观察方法；培养学员分析和解决实际火灾或爆炸事故及火灾的预防和控制等方面问题的能力，为消防工程专业、电子信息工程专业、核生化消防专业和消防指挥专业等的后续专业课程打下坚实的理沦基础。

通过本课程的学习，有助于学员成为专业基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，并富有创新精神的消防工作专门人才。

三、教学基本要求通过本课程的课堂教学，使学员对火灾燃烧现象的本质、重要可燃物质的物理化学性质、燃烧和爆炸的基本原理、着火和灭火的基本理论以及气态、液态和固态可燃物燃烧或爆炸基本规律等有全面的了解；初步掌握以燃烧理论为基础来分析火灾中的现象，建立能分析和解决实际问题的思维方法。

消防燃烧学课程的基本要求并不要求掌握某个具体的计算和求解过程，而是突出思维方法的培养，加强理论联系实际的培养，包括与其它相关课程的有机结合。

因此，消防燃烧学课程教学应以燃烧过程的基本理论为主线，并注重与实际和相关领域的结合，结合实验提高观察现象、分析问题、解决问题和动手操作能力。

四、本课程与其他相关课程的联系与分工火灾燃烧现象受多种物理化学因素的影响。

学习本课程需要具备必要的基础化学、化学热力学、化学动力学、传热传质学和流体力学等先行课程的知识。

因此，这些相关的先行课程，为本课程的学习提供理论基础。

学习本课程不仅可以我们掌握物质燃烧与爆炸的本质和条件，指导防火防爆工作，而且还可以使我们掌握物质燃烧过程的基本特点和熄灭规律，为制定科学有效的灭火方案，尽快扑灭火灾、减少火灾造成的人员和财产损失提供理论依据。

因此，本课程是建筑防火、电气防火及火灾监控、工业企业防火、火灾学、火灾调查、灭火指挥、灭火战术等课程的学习提供重要的专业理论基础，这些相关课程是本课程的后续课程。

五、教学方法及实践性教学内容的安排与要求本课程的教学由课堂教学、课外作业与自习和实验教学三部分组成。

课堂教学主要以课堂讲授为主，教学手段采用多媒体课件、投影等教学手段。

教学方法以启发式为主，适时将典型案例与理论分析结合在一起，通过课堂讨论、撰写小论文等方式加强理论与实践的有机结合，培养学员分析问题和解决问题的能力。

通过作业及课堂提问加深学员对所学内容的理解，了解和掌握学员的学习动态，及时调整教学方法，提高授课质量和效果。

实验教学主要以教学授课内容为基础，通过学员具体操作实验过程以及教员演示实验，培养学员动手能力，并加强对理论知识的理解。

六、教学时数分配七、考核方法及成绩评定为考核学员对所学内容的掌握，动手能力的提高及鼓励学员学习的主动性，本课程的考试总成绩由三部分组成：笔试成绩、实验成绩和平时成绩。

试卷采用试卷库抽题（10套试卷，每学期更新三套），闭卷笔试；实验成绩根据实际操作及实验报告相结合加以评定；平时成绩主要根据平时作业、课堂参与及课堂纪律等方面的情况加以评定。

具体分配情况是：考试总成绩＝笔试成绩（85％）＋实验成绩（10％）＋平时成绩（5％），即： 笔试成绩＝卷面成绩×85％； 实验成绩＝1/5(∑=51i (0.5 ×10×操作成绩因子（因子0～1.0）＋0.5×10×实验报告成绩因子（0～1.0）))；平时成绩＝0.4×5×（主动回答问题次数/8）＋0.8×5×质量因子（0～1.0）×（完成次数/规定次数）－0.4×5×违规次数/8（总分不超过5分）。

八、有关其它问题的说明该课程所涉及的学习内容范围很广泛，学员应具备相关知识背景。

作业布置应考虑结合实际；实验应加强学员动手设计的内容；结合学员科技小制作加强学员参与教学，提高课件制作水平；对学科前言动态，可开设专题讲座。

另外，以上各项内容主要适用于消防工程专业。

新建本科专业――电子信息工程根据其专业方向确定授课时数为40学时，主要以课堂授课为主，不设实验课程。

课程内容依据培养目标不同，删减10学时（第 章）内容。

总成绩主要由试卷笔试（90％）和平时成绩（10％）组成。

笔试成绩＝卷面成绩×90％平时成绩＝0.4×10×（主动回答问题次数/8）＋0.6×10×质量因子（0～1.0）×（完成次数/规定次数）－0.4×10×违规次数/8（总分不超过10分）。

正 文 部 分绪 论一、教学目的和要求使学员了解人类对燃烧的认识过程、燃烧与人类文明的关系、国内外研究火灾燃烧（爆炸）的情况，掌握国内外研究火灾燃烧（爆炸）的现状和前沿、本课程的主要内容及其学习方法等，给学员对本课程一个“整体”的了解。

教学的主要方法是建立“消防燃烧”的概念，以及初步建立和其它学科交叉思维的方法。

二、教学重点内容1、国内外研究火灾燃烧（爆炸）的现状和前沿；2、本课程的主要内容。

三、教学内容1、人类对燃烧的认识过程；2、燃烧与人类文明的关系；3、国内外研究火灾燃烧（爆炸）的情况；4、消防燃烧学及其学习方法。

第一章燃烧的物理化学基础一、教学目的和要求使学员熟练掌握燃烧的本质和条件、掌握燃烧过程的物理化学现象和燃烧过程中一些重要参量的计算。

给学员在学习燃烧过程中以“量”的概念，通过分析燃烧过程、结合传热传质理论、化学热力学基础，解决几种典型条件下的非稳态导热问题在确定物质着火时间的应用和非稳态导热问题的数值解。

教学的主要方法是将燃烧过程和其它学科知识有机的结合在一起，注重培养建立火灾规律的研究方法。

二、教学重点内容1、燃烧的本质；2、燃烧参数的计算；3、传热的基本规律和基础公式；4、斯蒂芬流。

三、教学内容第一节燃烧本质和条件1、燃烧定义；2、燃烧三要素；3、燃烧条件和应用：燃烧三角形、燃烧四面体、用燃烧条件解释防火方法和灭火方法的基本原理。

第二节燃烧速度方程1、质量作用定律；2、阿累尼乌斯公式；3、燃烧速度方程。

第三节燃料和燃烧过程1、常见聚合物燃料的性质；2、聚合物的热分解和燃烧。

第四节燃烧的有关计算1、理论空气量计算；2、理论产物量计算；3、理论燃烧温度计算。

第五节燃烧过程中的热量与质量传递1、热传导；2、热对流；3、热辐射；4、烟囱效应；5、斯蒂芬流。

四、实践性教学内容的安排与要求实验一：物质燃烧现象观察及燃烧温度测定。

观察几种典型物质的燃烧现象，培养观察问题的能力；测定几类典型物质燃烧温度，掌握燃烧温度的测定方法。

第二章着火与灭火的基本理论一、教学目的和要求使学员了解掌握着火分类、谢苗诺夫自然理论、F-K自燃理论、链锁反应着火理论和火焰熄灭的热理论与化学理论；能根据基本理论对灭火过程进行灭火分析，得出的实际灭火过程的具体方法；了解几种常见的强迫着火方式；利用F-K 临界参数的求解理解几种典型情况下的和火焰的吹熄问题。

教学的主要方法是在理论分析基础上，结合实验培养学员解决实际自燃火灾的防、灭火问题。

二、教学重点内容1、谢苗诺夫自然理论；2、F-K自燃理论；3、链锁反应着火理论；4、灭火分析。

三、教学内容第一节着火分类和着火条件1、着火分类；2、着火条件。

第二节着火的热理论1、基本出发点；2、理论建立与分析。

第三节着火的化学理论1、链锁反应及其分类；2、着火条件分析；3、氢-氧三个爆炸极限的解释第四节F—K自燃理论1、基本出发点；2、理论模型建立与求解。

第五节强迫着火1、强迫着火特征；2、强迫着火物理描述；3、电火花点燃问题分析。

第六节火焰熄灭的热理论与化学理论1、火焰熄灭热理论；2、火焰熄灭化学理论3、灭火基本原理。

四、实践性教学内容的安排与要求实验二：物质自燃点及F-K临界参数的测定。

测定几种典型物质的自燃点F-K理论中的临界参数，掌握一些仪器的使用方法。

第三章预混体系的爆炸与燃烧一、教学目的和要求使学员掌握可燃气体、粉尘爆炸的条件；掌握爆炸极限的概念及计算方法，以及在消防中的应用、特点及影响因素和预混火焰的热损失；熟悉气体火焰传播的两种方式及其影响因素、爆轰产生的过程和条件和燃烧速度的影响因素；了解自然流动火焰的有关问题。

教学的主要方法是对不同燃烧状态有一个较为准确、清楚的理解，结合实验及典型火灾案例加深对基础爆炸及燃烧理论的理解。

二、教学重点内容1、爆炸极限的概念；2、爆炸参数计算；3、爆轰产生的条件；4、粉尘爆炸的条件、特点及影响因素。

三、教学内容第一节爆炸现象及其特征1、爆炸的分类；2、爆炸的基本特征。

第二节预混气体的爆炸极限1、爆炸极限及其机理；2、爆炸极限的计算；3、爆炸极限的影响因素；4、爆炸极限在消防中的应用。

第三节预混气体的火焰传播1、火焰传播的基本理论；2、火焰传播的影响因素。

第四节爆轰1、爆轰的本质；2、爆轰的形成过程和形成条件；3、爆轰的特点。

第五节粉尘爆炸1、粉尘爆炸的条件；2、粉尘爆炸的特点；3、粉尘爆炸的影响因素；4、粉尘爆炸的预防与控制。

第六节自然流动火焰四、实践性教学内容的安排与要求实验三：爆炸极限的测定及预混气体火焰传播、回火及阻火现象观察。

测定几种可燃气体的爆炸极限，观察火焰传播、回火及阻火现象，掌握爆炸测定仪的使用方法，培养分析物质爆炸问题的能力。

第四章可燃液体的燃烧一、教学目的和要求使学员对可燃液体的着火条件如闪点、燃点等有清楚的理解，利用现以形成的经验公式和定律即时得出不同液体的闪点，对可燃液体的典型燃烧现象沸溢和喷溅的形成条件和特征建立起清晰的思路；熟悉液体的点燃、表面火焰传播和油池的稳定燃烧；了解液滴燃烧的基本理论和浸油多孔材料燃烧的基本问题。

教学的主要方法侧重建立可燃液体燃烧的行为方式，结合案例，将理论和实际进行有机结合，注重将相关内容延伸至防火过程等课程体系中。

二、教学重点内容1、闪燃、闪点、闪点变化规律及计算；2、液体的点燃；3、液体表面的火焰传播；4、油池的稳定燃烧。

三、教学内容第一节液体的闪燃和闪点1、闪燃及其原因、闪点；2、同系物闪点变化规律；3、闪点计算。