《燃燒與爆炸》課程教學(xué)大綱

1、燃燒與爆炸課程教學(xué)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(zhì)：必修課學(xué) 分：3 學(xué) 時：48（其中：講課學(xué)時：40 實驗學(xué)時：8 上機學(xué)時：0 ）適用專業(yè)：安全工程開課部門：環(huán)資學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)本課程是安全工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)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(xué)習(xí)，使學(xué)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(zhì)的危險特性、安全技術(shù)措施；燃燒、爆炸的基本理論、計算；學(xué)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(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。其目的是通過對理論知識的學(xué)習(xí)與實踐，為后續(xù)

2、課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)、提升學(xué)生的專業(yè)基本知識與技能。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系前修課程：物理化學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)后續(xù)課程：安全工程與危險性評價、安全管理學(xué)三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時部分第1單元 緒論（2學(xué)時）知 識 點燃燒與爆炸課程的研究內(nèi)容；燃燒和爆炸的概念、分類；火災(zāi)和爆炸事故特點；防火措施；燃燒和爆炸學(xué)說的理論。重 點燃燒與爆炸的聯(lián)系和區(qū)別、連鎖反應(yīng)理論、各類火災(zāi)的滅火措施。難 點燃燒理論。基本要求1、識 記：燃燒、爆炸、物理爆炸、化學(xué)爆炸的基本概念、燃燒三要素；2、領(lǐng) 會：幾種燃燒和爆炸學(xué)說的基本理論；3、簡單應(yīng)用：分析某一火災(zāi)事故中的燃燒三要素；4、綜合運用：初步分析

3、某一火災(zāi)事故的原因并結(jié)合燃燒三要素提出防火措施。第2單元 燃燒與爆炸的化學(xué)基礎(chǔ)（4學(xué)時）知 識 點燃燒反應(yīng)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(guān)計算。難 點燃燒反應(yīng)速度理論、燃燒計算?；疽?、識 記：燃燒反應(yīng)速率及表示方法、理論空氣量、燃燒熱、燃燒溫度的概念；2、領(lǐng) 會：燃燒反應(yīng)速度理論；3、簡單應(yīng)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(zhì)、溫度等因素對某事故的燃燒反應(yīng)速度的影響。第3單元 燃燒與爆炸的物理基礎(chǔ)（4學(xué)時）知 識 點熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射的概念及基

4、本定律、三種物質(zhì)的傳遞方式。重 點傅立葉導(dǎo)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(dǎo)、穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱、熱對流、熱輻射、煙囪效應(yīng)的概念；2、領(lǐng) 會：熱量傳遞方式、物質(zhì)傳遞方式；3、簡單應(yīng)用：導(dǎo)熱量、熱流密度的計算；4、綜合運用：分析高層建筑火災(zāi)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(xué)時）知 識 點爆震波、緩燃波、層流火焰?zhèn)鞑ダ碚摗⒂绊懟鹧嫠俣鹊囊蛩?、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(yù)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(yù)防措施。難 點湍流預(yù)混火焰的傳播?；疽?、識 記：可燃氣體、預(yù)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(zhì)、氣體爆炸的預(yù)防措施；2、領(lǐng) 會：爆炸極限理論及計算方法、甲烷的鏈式反應(yīng)機理；3、簡單應(yīng)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(xué)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(zāi)蔓延；油罐火災(zāi)；液體的燃燒速度、閃點、爆炸極限及相應(yīng)計算；評價

6、液體燃爆危險性的主要技術(shù)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(zāi)爆炸危險性的主要技術(shù)參數(shù)。難 點布里諾夫公式、沸溢和噴濺。基本要求1、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(shù)參數(shù)、可燃液體爆炸極限概念及表示方法；2、領(lǐng) 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(yīng)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(xué)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(zhì)陰燃；評價固體火災(zāi)危險性的主

7、要技術(shù)參數(shù)。重 點陰燃向有焰燃燒的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(yù)防和控制、評價固體可燃性的參數(shù)；2、領(lǐng) 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(yīng)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(zāi)爆炸事故過程。第7單元 炸藥爆炸（6學(xué)時）知 識 點凝聚炸藥的爆炸特點及其分類；炸藥化學(xué)變化的基本形式及其轉(zhuǎn)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(xué)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(guān)理論及計算?；疽?、識 記：炸藥化學(xué)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(zhì)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(lǐng) 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(yīng)用：氧平衡率計算；4、綜合運用：沖擊波設(shè)防安全距離的計算。學(xué)時分配知識單元理論學(xué)時第1單元 緒論2第2單元 燃燒與爆炸的化學(xué)基礎(chǔ)4第3單元 燃

9、燒與爆炸的物理基礎(chǔ)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(fù)習(xí)2合計40（二）實驗學(xué)時部分實驗教學(xué)環(huán)節(jié)作用及目的為使學(xué)生進一步理解和鞏固課堂所學(xué)的瓦斯爆炸、粉塵燃燒與爆炸等相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)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(shè)如下實驗。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生能力標準 1、實驗中掌握儀器設(shè)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(nèi)容、學(xué)時分配及實驗類型1、必開實驗序號實驗項目實驗內(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)

10、每組學(xué)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(nèi)容學(xué)時實驗類型(演示、驗證、綜合、設(shè)計研究)組數(shù)每組學(xué)生人數(shù)3、主要儀器設(shè)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(xué)方法與手段本課程屬于基礎(chǔ)理論課程，教學(xué)方法應(yīng)以課堂講授為主，實驗教學(xué)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(xué)手段采用PowerPoint多媒體教學(xué)課件，輔助一定量板書，使教學(xué)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(nèi)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(xué)，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(shù)，崔克清主編，中國計量出版