个人介绍
燃烧学

主讲教师:刘宏

教师团队:共2

  • 刘宏
  • 窦国兰
学校: 中国矿业大学
开课院系: 中国矿业大学
专业大类: 安全工程
开课专业: 消防工程、安全工程
课程负责人: 刘宏
课程编号: ZJ6387212
学分: 3
课时: 70
课程介绍
     《燃烧学》课程是消防工程和安全工程专业的学科基础必修课程,其先修课程为大学物理、大学化学、流体力学、工程热力学和传热学,适用于消防工程和安全工程专业。该课程主要讲述燃烧与爆炸的基本原理、预防及控制,主要内容包括:燃烧和爆炸的基础理论,燃烧的条件、燃烧的种类、燃烧的机理、燃烧的危害、燃烧与爆炸间的区别和联系;气体、液体、固体等各类物质的燃烧或爆炸的相关理论及计算;谢苗诺夫自燃理论、弗兰克-卡门涅茨基自燃理论、链锁反应着火理论及对应的灭火方法等;火灾、爆炸的预防、蔓延及控制。
     通过该课程的学习,使学生了解燃烧科学研究的最新进展,掌握燃烧发生所涉及的物理化学基础理论以及关键参数的计算方法以及燃烧与爆炸间的区别;熟悉可燃系统的“着火方式”、“着灭火”发生的过程机理及条件,掌握气、液、固三种不同相态可燃物的燃烧;掌握爆炸发生的机理及其破坏作用;掌握火灾、爆炸的预防及控制方法,了解固体可燃物阻燃的基本原理。
教师团队

刘宏

职称:副教授

单位:中国矿业大学

部门:安全学院

窦国兰

职称:副教授

单位:中国矿业大学

部门:安全学院

教学大纲

《燃烧学》课程教学大纲

学分:3

建议总学时:70      视频讲课:24           自学:12       复习:4       面授:30

一、课程的性质、目的、任务

该课程主要讲述燃烧与爆炸的基本原理、预防及控制,主要内容包括:燃烧和爆炸的基础理论,燃烧的条件、燃烧的种类、燃烧的机理、燃烧的危害、燃烧与爆炸间的区别和联系;气体、液体、固体等各类物质的燃烧或爆炸的相关理论及计算;谢苗诺夫自燃理论、弗兰克-卡门涅茨基自燃理论、链锁反应着火理论及对应的灭火理论等;火灾、爆炸的预防、蔓延及控制。通过该课程的学习,使学生了解燃烧科学研究的最新进展,掌握燃烧发生所涉及的物理化学基础理论以及关键参数的计算方法以及燃烧与爆炸间的区别;理解可燃系统的“着火方式”、“着灭火”发生的过程机理及条件,掌握气、液、固三种不同相态可燃物的燃烧;掌握爆炸发生的机理及其破坏作用;掌握火灾、爆炸的预防及控制方法,了解固体可燃物阻燃的基本原理及室内火灾发生、发展的基本规律。

二、适用范围

该课程是消防工程和安全工程专业的学科基础必修课程,其先修课程为大学物理、大学化学、流体力学、工程热力学和传热学,适用于消防工程和安全工程专业。

三、课程的基本要求

通过本课程的学习,使学生了解燃烧学科的发展历史及最新进展,认识燃烧和爆炸现象及机理,掌握燃烧过程中的热化学、燃烧动力学的基本知识、基本理论及计算方法,掌握着灭火理论及方法,掌握燃烧和爆炸的预防和控制方法,能够运用所学的理论知识解决工程燃烧中、火灾爆炸的预防中以及火灾爆炸事故中遇到的实际问题,具备理论分析能力和应用研究能力,达到消防工程专业对毕业生知识结构要求和解决复杂工程问题能力要求的培养目标。使学生具备数学、自然科学和消防工程的专业知识,并能将其用于解决比较复杂的消防工程问题。同时该课程设有研讨学时,培养学生查找文献资料的能力及提高口头表述能力,并具备自主学习和终身学习的意识,能够不断学习以适应消防科技与社会消防事业的发展。

四、课程内容、要求及学时分配

序号

章节

内容及要求

线上学习学时

1

绪论

1. 了解火的起源;

2. 了解燃烧与火灾的联系;

3. 了解燃烧学的发展史,及燃烧学研究的内容及意义。

4. 课程体系、主要内容及考核方式介绍。

2

2

1

燃烧的理论基础

1. 掌握燃烧的定义、本质和条件,了解防火灭火方法;

2. 了解燃烧反应的化学热力学与动力学基础;

3. 掌握燃烧反应关键参数的计算方法。

3

3

2

着火和灭火理论

1. 了解着火分类和着火条件;

2. 掌握谢苗诺夫热自燃理论、弗兰克-卡门涅茨基热自燃理论、链锁反应着火理论的分析及应用;

3. 掌握强迫着火常用的点火方法;

4. 掌握热理论及连锁反应理论中的灭火分析及灭火方法。

5. 掌握常见的灭火原理及灭火措施。

5

4

3

可燃气体的燃烧

1. 了解预混气中火焰传播理论的物理模型,熟悉瑞利直线与休贡纽曲线的含义;

2. 掌握正常火焰传播和爆轰的概念和特点;

3. 掌握火焰前沿的概念、特点以及层流火焰传播的速度及其传播机理;

4. 掌握可燃气体爆炸相关参数的概念及计算;

5. 掌握爆炸极限理论及影响因素,爆炸极限的计算方法;

6. 掌握爆炸浓度极限图的画法及应用;

7. 掌握激波、爆轰的形成条件及机理;

8. 了解湍流燃烧和扩散燃烧的概念和特点。

5

5

4

可燃液体的燃烧

1. 了解液体的蒸发过程及蒸气压、蒸发热等参数的物理意义;

2. 掌握液体闪燃、闪点的概念及闪点的变化规律和计算方法;

3. 掌握液体爆炸温度极限的概念、规律及计算;

4. 熟悉液体引燃着火的条件和液体自燃;

5. 掌握液体燃烧速度的概念和影响燃烧速度的因素;

6. 熟悉液体稳定燃烧时的火焰特征,掌握火焰辐射的计算;

7. 掌握原油燃烧时沸溢和喷溅的基本概念、形成过程和发生征兆。

4

6

5

可燃固体的燃烧

1. 掌握固体引燃条件和引燃时间的计算;

2. 了解固体火焰传播理论,掌握固体燃烧的影响因素;

3. 了解高聚物、木材、煤和金属的燃烧过程、特点和危害性;

4. 掌握阴燃发生的条件及影响因素、阴燃传播理论以及阴燃向有焰燃烧转变的条件;

5. 掌握粉尘爆炸的条件、过程及特点。

5

  


24

 

五、课程考核方式

本课程考核采用过程考核和结课考试相结合的评价模式,具体为:

平时成绩:包括视频课程学习、课外作业以及测验等占40%;结课成绩:课程考试占60%

评分标准:百分制,60分及格。

六、教材及参考书

1. 建议教材

刘宏窦国兰李庆钊李增华.《燃烧学》中国矿业大学出版社, 2021.

2. 教学参考书

1. 张奇白春华梁慧敏《燃烧与爆炸基础》北京理工大学出版社, 2007.

2. 和丽秋,《消防燃烧学》,机械工业出版社,2018

3. 网络教学资源

1. 学堂在线慕课(MOOC)平台——《燃烧理论》(清华大学)

2. 爱课程网站——《消防燃烧学》国家级精品课程视频公开课

考试大纲

                                                  《燃烧学》课程考试大纲 

一、考试对象

本大纲适用于中国矿业大学网络学院函授专升本消防工程和安全工程专业的学生。

二、考试范围

考试内容主要来自网络课程所讲授的内容。

三、考试形式与内容

考试形式为笔试、闭卷。考试时间为100分钟。满分100分。

试卷内容比例为:燃烧的理论基础约25%,着火和灭火理论约20%,可燃气体的燃烧约25%,可燃液体的燃烧约15%,可燃固体的燃烧约15%。

各章考试内容:

(一) 燃烧的理论基础

① 掌握燃烧的定义、本质及条件

② 了解防灭火方法

③ 掌握固体、液体和气体燃烧所需空气量、产生烟气量及燃烧温度的计算方法

(二) 着火和灭火理论

① 了解着火分类和着火条件

② 掌握谢苗诺夫、弗兰克-卡门涅茨基热自燃理论、链锁反应着火理论的分析及应用

③ 掌握强迫着火常用的点火方法

④ 掌握不同着火理论中的灭火分析及灭火方法

 (三) 可燃气体的燃烧

① 了解预混气中火焰传播理论的物理模型

② 掌握正常火焰传播和爆轰的概念和特点

③ 掌握火焰前沿的概念、特点

④ 掌握可燃气体爆炸相关参数的概念及关系

⑤ 掌握爆炸极限理论、计算方法及爆炸浓度极限图的应用

⑥ 掌握激波、爆轰的形成条件及机理

 (四) 可燃液体的燃烧

① 了解液体的蒸发过程及蒸气压、蒸发热等参数的物理意义

② 掌握液体闪燃、闪点的概念及闪点的变化规律和计算方法

③ 掌握液体爆炸温度极限的概念、规律及计算

④ 掌握液体燃烧速度的概念和影响因素

⑤ 掌握原油燃烧时沸溢和喷溅的基本概念及形成过程

(五) 可燃固体的燃烧

① 掌握薄片状固体受热时的能量方程以及引燃时间的计算

② 了解高聚物、木材、煤的燃烧特点及燃烧过程

③ 掌握阴燃发生的条件及影响因素、阴燃传播理论以及阴燃向有焰燃烧转变的条件

④ 掌握粉尘爆炸的条件、过程及特点

⑤ 了解炸药爆炸的特点、分类、机理及破坏作用

⑥ 了解室内火灾的发展过程、特点以及火灾烟气的危害

四、试卷结构:

选择题 约20%;

名词解释 约20%;

简答题 约30%;

论述题 约30%.

五、试题难易比例

容易题 约 30%

中等难度题 约50%

较难题 约20%

六、参考教材:

1. 燃烧学,刘宏 窦国兰 李庆钊 李增华,2021,中国矿业大学出版社

2. 消防燃烧学,和丽秋,2018,机械工业出版社

参考教材
1. 建议教材

刘宏窦国兰李庆钊李增华.《燃烧学》中国矿业大学出版社, 2021.

2. 教学参考书

1. 张奇白春华梁慧敏《燃烧与爆炸基础》北京理工大学出版社, 2007.

2. 和丽秋,《消防燃烧学》,机械工业出版社,2018

3. 网络教学资源

1. 学堂在线慕课(MOOC)平台——《燃烧理论》(清华大学)

2. 爱课程网站——《消防燃烧学》国家级精品课程视频公开课

课程评价

教学资源
课程章节 | 文件类型   | 修改时间 | 大小 | 备注
1.1 教学视频
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2024-11-20 541.87MB
 
视频
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2024-11-20 511.42MB
1.2 导学、导教、导考--教案
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2024-11-20 1.16MB
2.1 教学视频
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2024-10-25 435.95MB
2.2 本章教案
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2024-10-25 1.33MB
3.1 教学视频
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3.2 本章教案、即时练习
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2024-10-25 1.33MB
 
作业
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4.1 教学视频
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4.2 本章教案、即时练习
文档
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作业
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5.1 教学视频
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5.2 本章教案、即时练习
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作业
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6.1 教学视频
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6.2 本章教案、即时练习
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7.1 教学视频
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7.2 本章教案、即时练习
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