spContent=火灾动力学是火灾相关课程的理论基础,通过对气体、液体、固体和室内火灾的认识,获得登堂入室,学习其他高级课程的理论基础。本课将通过专用教材、虚拟实验、联系习题、经典案例和消防文化,掌握各种火灾现象和规律性,从而为安全专业的学生未来的深造和学习奠定基础。
火灾动力学是火灾相关课程的理论基础,通过对气体、液体、固体和室内火灾的认识,获得登堂入室,学习其他高级课程的理论基础。本课将通过专用教材、虚拟实验、联系习题、经典案例和消防文化,掌握各种火灾现象和规律性,从而为安全专业的学生未来的深造和学习奠定基础。
—— 课程团队
课程概述
火灾动力学提供消防工程的最基础理论,是消火与防火实践的专业基础,是量化认识火灾科学的入口。
这门课的主要内容包括:燃烧化学、气体安全、爆炸基础、液体安全、固体安全、灭火技术、火检与室内火灾,烟气毒性与烟气控制等理论。
学习这门课,可以深入认识基于能量守恒原理的理论框架、燃爆风险的图形展示,火灾发展的公式模型、消防文化的专业解读、历史案例的量化习题、经验公式的分析应用和火灾实验的虚拟仿真。通过对主要公式的推导和分析,掌握性能化消防设计的基本原理,从而为消防工程的后继课程奠定基础。
本书和本课程的特色是量化公式的推导来源和消防文化的专业解读。通过古人的眼睛,认识火灾的规律性,从而更好地认识当前的安全管理实践。
授课目标
本课程分成反应动力学(或燃烧学)、点火灭火理论和室内火灾动力学三部分,分别适应不同方向的专业需要。关键是能量守恒原理,可以推导公式和加深理解。为了学好这门课,我们为教学过程准备了中国矿大出版社的《火灾动力学》教材、所有问题的习题答案,希望学生能对火灾原理和发展过程有更深入的体验和收获。
课程大纲
消防概论
课时目标:认识消防工程的历史和消防工程的职业伦理
第一章 消防概论
1.1. 火灾概论
1.2 消防岗位
1.3. 职业伦理
1.4. 研究简史
1.5. 消防简史
1.6. 消防改革
第一章单元测验
理论基础
课时目标:对那些非热能工程专业的学生,通过本章的理论基础掌握本课所需要的基本计算技能,偶尔需要返回本章来复习基本概念和计算公式。
第二章 理论基础
2.1. 热力学概念
2.2. 热力学过程
2.3. 流体力学概念
2.4. 流体力学过程
2.5. 导热过程
2.6. 对流换热
2.7. 辐射换热
第二章单元测验
燃烧化学
课时目标:通过燃烧学的化学方程和临界火焰温度,认识点火和灭火的条件,为下一章气体安全性奠定基础。
第三章 燃烧化学
3.1. 燃烧概念
3.2. 配平方程
3.3. 热释率
3.4. 能量平衡
3.5. 燃烧温度
3.6. 反应动力学
3.7. 燃烧安全
第三章单元测验
气体安全性
课时目标:通过临界燃烧概念,认识气体安全的基本计算和原理
第四章 气体安全
4.1. 研究历史
4.2. 经典理论
4.3. 热平衡法
4.4. 燃阻定理
4.5. 可燃性图
4.6. 泄露安全
4.7. 过程安全
第四章单元测验
防爆原理
课时目标:通过可燃性图操作,认识防爆抑抱的基本原理。
第五章 尘爆与防爆技术
5.1 可燃气体爆炸
5.2化工反应失控
5.3可燃物浓度控制
5.4点火源控制
5.5静电控制
5.6泄爆技术及装置
5.7隔爆技术及装置
5.8抑爆技术及装置
液体安全
课时目标:通过挥发过程和可燃性混合物,认识液体的安全性,掌握流淌火。
第六章 液体安全
6.1 挥发现象
6.2 闪点与分类
6.3 流淌火现象
6.4 泄漏分析
6.5. 扬沸现象
6.6. 烛芯效应与人体自燃
第六章单元测验
固体安全
课时目标:通过点火温度的概念,认识点火过程的传热性特征,认识固体火灾的危险性。
第七章 固体安全
7.1 点火过程
7.2 蔓延过程
7.3 自燃理论
7.4 自燃实验
7.5 阴燃现象
7.6 阻燃现象
7.7 锥形量热仪
第七章 固体安全
灭火原理
课时目标:通过各种灭火剂的状态和临界温度,认识灭火剂的选择特征
第八章 灭火原理
8.1. 灭火机理
8.2. 协同作用
8.3. 水系灭火
8.4. 改性水
8.5. 灭火选型
第八章单元测验
羽流结构
课时目标:通过羽流和顶棚射流的结构和分布,掌握火检的基本原理
第九章 羽流火检
9.1. 羽流结构
9.2. 真实羽流
9.3. 火焰高度
9.4. 顶棚射流
9.5. 火检时间
第九章单元测验
室内火灾
课时目标:通过烟气流动的压力差,认识室内火灾的发展过程,掌握内在的能量平衡,认识室内火灾的危险性。
第十章 室内火灾
10.1. 烟气流动
10.2. 通风因子
10.3. 轰燃现象
10.4. 轰燃计算
10.5. 回燃现象
第十章单元测验
烟气控制
课时目标:掌握烟气的特征,认识烟气的毒性,学习防排烟技术。
第十一章 烟气控制
11.1. 烟气特征
11.2. 烟气毒性
11.3. 耐受性分析
11.4. 通风排烟
11.5. 加压防烟
第十一章单元测验
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预备知识
火灾动力学的基础课是热力学、流体力学、传热学和燃烧学,分别在第二章和第三章进行了复习和练习。如果完全没有这方面的理论基础,希望高中物理常识也能够对付,但需要经常进行练习和操练。
证书要求
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
参考资料
麻庭光,火灾动力学,中国矿大出版社,2021
Hurley, M., SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, Editor. 2015, NFPA: Quincy.