《燃燒與爆炸》課程教學大綱

1、燃燒與爆炸課程教學大綱課程英文名稱：Burning and explosion課程編號：133991690課程類別：專業(yè)課課程性質：必修課學 分：3 學 時：48（其中：講課學時：40 實驗學時：8 上機學時：0 ）適用專業(yè)：安全工程開課部門：環(huán)資學院一、課程教學目的和課程性質本課程是安全工程專業(yè)的學科基礎課程，也是培養(yǎng)安全工程人才的一門必修課程。通過該課程的學習，使學生獲得必要的燃燒爆炸知識，包括可燃氣體、可燃液體、易燃固體等物質的危險特性、安全技術措施；燃燒、爆炸的基本理論、計算；學會粉塵爆炸參數(shù)的測試方法，為防火與防爆安全專業(yè)課程的學習打下基礎。其目的是通過對理論知識的學習與實踐，為后續(xù)

2、課程的學習奠定基礎、提升學生的專業(yè)基本知識與技能。二、本課程與相關課程的關系前修課程：物理化學、流體力學、傳熱學后續(xù)課程：安全工程與危險性評價、安全管理學三、課程的主要內容及基本要求（一）理論學時部分第1單元 緒論（2學時）知 識 點燃燒與爆炸課程的研究內容；燃燒和爆炸的概念、分類；火災和爆炸事故特點；防火措施；燃燒和爆炸學說的理論。重 點燃燒與爆炸的聯(lián)系和區(qū)別、連鎖反應理論、各類火災的滅火措施。難 點燃燒理論?；疽?、識 記：燃燒、爆炸、物理爆炸、化學爆炸的基本概念、燃燒三要素；2、領 會：幾種燃燒和爆炸學說的基本理論；3、簡單應用：分析某一火災事故中的燃燒三要素；4、綜合運用：初步分析

3、某一火災事故的原因并結合燃燒三要素提出防火措施。第2單元 燃燒與爆炸的化學基礎（4學時）知 識 點燃燒反應速度理論及其影響因素、燃燒空氣量的計算、燃燒產(chǎn)物的組成、產(chǎn)物量及煙氣量的計算、燃燒熱的計算、燃燒溫度的計算。重 點燃燒產(chǎn)物的組成、毒害作用及相關計算。難 點燃燒反應速度理論、燃燒計算?；疽?、識 記：燃燒反應速率及表示方法、理論空氣量、燃燒熱、燃燒溫度的概念；2、領 會：燃燒反應速度理論；3、簡單應用：燃燒需要的空氣量及產(chǎn)物組分的計算；4、綜合運用：分析可燃物性質、溫度等因素對某事故的燃燒反應速度的影響。第3單元 燃燒與爆炸的物理基礎（4學時）知 識 點熱傳導、熱對流、熱輻射的概念及基

4、本定律、三種物質的傳遞方式。重 點傅立葉導熱定律、燃燒引起的浮力運動。難 點對流換熱過程的邊界層分析求解、斯蒂芬流?；疽?、識 記：熱傳導、穩(wěn)態(tài)導熱、非穩(wěn)態(tài)導熱、熱對流、熱輻射、煙囪效應的概念；2、領 會：熱量傳遞方式、物質傳遞方式；3、簡單應用：導熱量、熱流密度的計算；4、綜合運用：分析高層建筑火災過程中的“煙囪現(xiàn)象”的形成過程及其危害。第4單元 可燃氣體的燃燒與爆炸（6學時）知 識 點爆震波、緩燃波、層流火焰?zhèn)鞑ダ碚?、影響火焰速度的因素、湍流燃燒、擴散燃燒、可燃氣體的爆炸、爆炸極限理論及計算、氣體爆炸的預防措施、瓦斯的燃燒（爆炸）過程。重 點可燃性氣體燃燒的理論氧含量與理論混合比；可燃

5、性氣體的燃燒和爆炸界限；爆炸性混合氣體發(fā)生爆炸的原因；可燃性氣體的爆炸極限及其計算；氣體爆炸的預防措施。難 點湍流預混火焰的傳播?；疽?、識 記：可燃氣體、預混火焰、爆震、緩燃、火焰前沿、理論混合比的概念；可燃氣體爆炸極限的含義和表征方法；縫隙原理、瓦斯爆炸的本質、氣體爆炸的預防措施；2、領 會：爆炸極限理論及計算方法、甲烷的鏈式反應機理；3、簡單應用：多成分系列混合氣體爆炸范圍圖的讀取方法；4、綜合運用：可燃氣體爆炸極限計算方法。第5單元 可燃液體的燃燒與爆炸（8學時）知 識 點可燃液體的定義及燃燒特點；閃燃；液態(tài)可燃物的火災蔓延；油罐火災；液體的燃燒速度、閃點、爆炸極限及相應計算；評價

6、液體燃爆危險性的主要技術參數(shù)。重 點閃燃與爆炸極限計算、閃點及其意義、評價可燃液體火災爆炸危險性的主要技術參數(shù)。難 點布里諾夫公式、沸溢和噴濺?；疽?、識 記：可燃液體、易燃液體、閃點、燃點的概念、評價液體燃爆危險性的主要技術參數(shù)、可燃液體爆炸極限概念及表示方法；2、領 會：閃點與燃點的區(qū)別、爆炸溫度極限的影響因素；3、簡單應用：閃點、爆炸極限的計算；4、綜合運用：如何運用飽和蒸汽壓公式或爆炸極限公式判斷液體爆炸危險性。第6單元 可燃固體的燃燒與爆炸（8學時）知 識 點可燃固體的定義及燃燒形式；固體著火燃燒理論；木材、煤、粉塵等幾類典型固體的燃燒與爆炸；固體物質陰燃；評價固體火災危險性的主

7、要技術參數(shù)。重 點陰燃向有焰燃燒的轉變、粉塵爆炸的條件。難 點固體著火燃燒理論、陰燃的傳播過程?；疽?、識 記：可燃固體、易燃固體、粉塵、粉塵層、粉塵云的概念、陰燃及其特點、陰燃向有焰燃燒的轉變條件、粉塵爆炸的條件與過程、粉塵爆炸極限、粉塵爆炸的預防和控制、評價固體可燃性的參數(shù)；2、領 會：固體著火燃燒理論、粉塵爆炸過程及其影響因素；3、簡單應用：引燃時間的計算；4、綜合運用：運用固體著火燃燒理論說明具體的固體火災爆炸事故過程。第7單元 炸藥爆炸（6學時）知 識 點凝聚炸藥的爆炸特點及其分類；炸藥化學變化的基本形式及其轉化；炸藥的起爆機理；炸藥的敏感度及其影響因素；炸藥的爆轟理論；炸藥的爆

8、炸參數(shù)；炸藥的爆炸性能；爆炸空氣沖擊波；殉爆；炸藥的安全。重 點炸藥化學變化的基本形式、炸藥的爆炸性能、殉爆、氧平衡率。難 點炸藥的爆轟理論、爆炸空氣沖擊波的相關理論及計算?；疽?、識 記：炸藥化學變化的基本形式；炸藥敏感度及意義；爆熱、爆溫、爆壓、威力、爆力、爆速、猛度、殉爆的概念；炸藥的氧平衡及其意義；炸藥爆炸對周圍介質產(chǎn)生的破壞作用形式；空氣沖擊波的環(huán)流現(xiàn)象；土圍墻的作用；2、領 會：炸藥的起爆機理、炸藥的爆炸性能，空氣沖擊波的傳播；3、簡單應用：氧平衡率計算；4、綜合運用：沖擊波設防安全距離的計算。學時分配知識單元理論學時第1單元 緒論2第2單元 燃燒與爆炸的化學基礎4第3單元 燃

9、燒與爆炸的物理基礎4第4單元 可燃氣體的燃燒與爆炸6第5單元 可燃液體的燃燒與爆炸8第6單元 可燃固體的燃燒與爆炸8第7單元 炸藥爆炸6復習2合計40（二）實驗學時部分實驗教學環(huán)節(jié)作用及目的為使學生進一步理解和鞏固課堂所學的瓦斯爆炸、粉塵燃燒與爆炸等相關知識，培養(yǎng)學生測試著火溫度、爆炸極限的基本技能和對現(xiàn)象數(shù)據(jù)的分析處理能力，特開設如下實驗。實驗教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生能力標準 1、實驗中掌握儀器設備的操作，記錄實驗數(shù)據(jù)；2、實驗后的處理，包括對實驗現(xiàn)象的分析、數(shù)據(jù)的處理；3、撰寫實驗報告。實驗項目、內容、學時分配及實驗類型1、必開實驗序號實驗項目實驗內容學時實驗類型(演示、驗證、綜合、設計研究)組數(shù)

10、每組學生人數(shù)1粉塵云最低溫度測試熟悉試驗儀粉塵云最低著火溫度2綜合6152粉塵層最低著火溫度測試熟悉試驗儀粉塵層最低著火溫度2綜合6153瓦斯爆炸觀察瓦斯爆炸過程2綜合6154粉塵爆炸實驗觀察粉塵爆炸過程2綜合6152、選開實驗序號實驗項目實驗內容學時實驗類型(演示、驗證、綜合、設計研究)組數(shù)每組學生人數(shù)3、主要儀器設備高德伯爾特-格潤瓦爾德（Godbert-Greenwald）爐、粉塵層最低著火溫度測試裝置、空氣壓縮機、Hartmann管式粉塵爆炸實驗儀、電子秤等。四、教學方法與手段本課程屬于基礎理論課程，教學方法應以課堂講授為主，實驗教學為輔。對于部分難點問題，可以適當安排課堂討論和課下思考和作業(yè)題；教學手段采用PowerPoint多媒體教學課件，輔助一定量板書，使教學過程更生動高效。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：考試內容為教材中重要的基本原理和基本方法考核形式：考試成績評定：按照考試模式改革實施方案評定成績，其中：期末考試成績占50%，課程實驗及儀器操作考核占15%，課后作業(yè)占10%，平時上課提問占5%，專題論文20%。六、選用教材、講義和主要參考書 選用教材：燃燒與爆炸學，張英華等編，冶金工業(yè)出版社，2010年5月。主要參考書：安全工程燃燒爆炸理論與技術，崔克清主編，中國計量出版