火災學基礎(chǔ)

前言

　　《火災學基礎(chǔ)》由“國際火災安全科學學會”（IAFSS）第二任主席、國際著名的火災科學家、美國馬里蘭大學消防工程系教授Quintiere博士撰寫，是繼Drysdale的“An Introduction to Fire Dynamics”（第二版，1999）之后又一本關(guān)于火災現(xiàn)象基本原理的力作，必將對國際火災科學與消防工程領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響?！　∪紵疽?guī)律和火災動力學是火災科學與消防工程的理論基礎(chǔ)，也是進行火災現(xiàn)象研究和開展火災防治的基本依據(jù)。為了滿足消防工程的實際需要，結(jié)合火災科學與消防工程領(lǐng)域的最新研究成果，經(jīng)過作者的精心組織形成了此書。書中系統(tǒng)地介紹了燃燒反應的熱化學原理和基本燃燒現(xiàn)象，討論了預混火焰和自燃過程，利用守恒定律分析了各種火災現(xiàn)象，并對已有的經(jīng)驗關(guān)系式進行了理論解釋，概述了室內(nèi)火災的基本特征，最后介紹了相似理論與量綱分析在火災科學與消防工程中的應用，因此而將上述內(nèi)容整合形成了一門完整的學科。　　全書由杜建科教授組織翻譯和統(tǒng)稿。其中，第1、2、6、7、8、12章由杜建科教授翻譯，第5、9、11章由王平副教授翻譯，第3、4、10章由高亞萍講師翻譯。由于原著內(nèi)容豐富、新穎，盡管我們努力推敲原文，力求用中文忠實地表達原文的科學內(nèi)涵，但受學識所限，在歷時1年的翻譯工作中，我們經(jīng)常因詞不達意而深感困惑，加上時間有限，所以不當之處在所難免，敬請讀者批評指正?！　≡诒緯姆g和出版過程中，得到了武警學院院長楊雋博士、北京理工大學材料學院副院長楊榮杰教授、武警學院消防工程系的領(lǐng)導和同事、化學工業(yè)出版社的責任編輯等人的大力支持和幫助，在此一并表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書主要包括火災中的熱化學、控制體中的守恒方程、預混火焰和著火理論、固體火焰?zhèn)鞑?、火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹩鹆鳌⑹覂?nèi)火災以及火災模擬等內(nèi)容，重點突出了火災現(xiàn)象中的基本原理，同時介紹了許多經(jīng)驗公式并做了理論解釋，每章均附有豐富的參考文獻和習題，便于廣大讀者使用。     本書內(nèi)容新穎、深入淺出、通俗易懂，結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容編排符合一般教學規(guī)律，有利于組織教學和廣大讀者的自學，可作為消防或相關(guān)專業(yè)高年級本科生、研究生的教材或教學參考書，亦可供消防工程、安全工程、保險等領(lǐng)域的科研工作者、管理人員和工程技術(shù)人員作為一般參考書使用。

書籍目錄

1 緒論 　1.1 人類與火災 　1.2 火災與科學 　1.3 世紀的消防安全及其研究 　1.4 發(fā)展前景 　1.5 本書簡介 　參考文獻 　習題 2 熱化學 　2.1 引言 　2.2 化學反應 　2.3 氣體混合物 　2.4 系統(tǒng)中的守恒定律 　2.5 生成熱 　2.6 質(zhì)量和能量守恒在化學反應中的應用 　2.7 火災中的燃燒產(chǎn)物 　參考文獻 　習題 3 控制體中的守恒定律 　3.1 引言 　　3.2 雷諾輸運定理 　3.3 控制體與系統(tǒng)體積間的關(guān)系 　3.4 質(zhì)量守恒 　3.5 反應組分的質(zhì)量守恒 　3.6 動量守恒 　3.7 控制體中的能量守恒 　習題4 預混火焰 　4.1 引言 　4.2 反應速率 　4.3 自燃 　4.4 引燃 　4.5 火焰速度,Su 　4.6 熄火直徑 　4.7 易燃極限 　4.8 計算易燃下限的經(jīng)驗公式 　4.9 引燃、火焰?zhèn)鞑ズ拖绗F(xiàn)象的定量分析 　參考文獻 　習題 5 自燃 　5.1 引言 　5.2 自燃理論 　5.3 實驗方法 　5.4 自燃時間 　參考文獻 　習題 6 液體著火 　6.1 引言 　6.2 閃點 　6.3 蒸發(fā)動力學 　6.4 克勞修斯?克拉貝龍方程 　6.5 蒸發(fā)速率 　參考文獻 　習題 7 固體著火 　7.1 引言 　7.2 著火時間的估算 　7.3 熱導著火模型 　7.4 火災中的熱通量 　7.5 熱薄型固體著火 　7.6 熱厚型固體著火 　7.7 常見材料的著火性質(zhì) 　參考文獻 　習題 8 固體表面和內(nèi)部的火焰?zhèn)鞑? 燃燒速率10 火羽流11 室內(nèi)火災12 模擬和無量綱數(shù)群參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.4 發(fā)展前景　　2002年，國會給NIST撥1600萬美元的專項資金用于調(diào)查“9·11”世貿(mào)中心倒塌的原因?；谀鞘辏?975～1985年）的豐碩成果，越來越多的火災科學原理成功用于火災調(diào)查中。負責聯(lián)邦縱火案件的美國酒精、煙草和火器局（BATF）已經(jīng)建立了世界上最大的火災實驗室（2003年），“9·11”災難事件可能喚醒公眾意識，告訴我們火災科學是一切消防安全規(guī)范條文必不可少（曾被忽視）的基礎(chǔ)。NIST的調(diào)查能夠表明消防安全規(guī)范中采用的標準還不足以使公眾滿意。使用本書的學生將會獲得分析和解決問題的能力，包括1993年的WT℃火災爆炸案以及“9·11”恐怖襲擊，其中的某些問題有時在新聞報道過程中失實或遺漏。例如，已經(jīng)清楚地表明襲擊WTC的飛機燃料只起到幾分鐘的點火作用，然而仍有報道說由于這種燃料釋放出的巨大能量導致了鋼結(jié)構(gòu)的倒塌。通常公認WTC火災主要是由地板的常規(guī)裝飾材料引起的，火災本身是建筑倒塌的關(guān)鍵。NIST正在開展的對這一重要建筑因火災倒塌事件的調(diào)查具有重要意義，就像國會在90年前的1914年授權(quán)NBS基金火災計劃一樣，那個研究計劃使火災中建筑結(jié)構(gòu)的完整性得以改進，預防了建筑物的倒塌?！　‘斎毡尽⒌?、澳大利亞、新西蘭、美國以及世界其它地區(qū)的人們以極大的興趣和行動支持性能化消防規(guī)范時，我們還沒有為性能化防火規(guī)范的適時出臺做好必要的準備。當然，重要的基本依據(jù)已經(jīng)體現(xiàn)在編制規(guī)范和標準的過程中，但還沒有任何機構(gòu)能夠確保這一過程充分考慮了火災科學原理，不同機構(gòu)和國家火災試驗標準之間的差別是規(guī)范制定過程中缺乏科學基礎(chǔ)的最好明證。有消防標準專門知識的人們很清楚消防標準幾乎沒有技術(shù)基礎(chǔ)（如果存在的話）。盡管這些標準一般是在取得共識后由專門委員會制定的，即使你有特別的興趣，它們的缺點也不可能是大多數(shù)普通公眾能夠弄明白的。　　雖然還沒有政府的直接支持或世界范圍內(nèi)的一致看法，我們?nèi)匀辉诓粩嗟乩每茖W理論，不斷地完善消防標準。目前全世界大約有25個以上相關(guān)的高等教育機構(gòu)，這是1956年馬里蘭大學創(chuàng)辦消防工程理學學士學歷教育（第1個在美國備案）以來邁出的一大步，緊跟其后的是1975年愛丁堡大學的Dave Rasbash開辦的該學科第1個碩士教育專業(yè)，所有這一切都將是借助基本科學原理在國際上推動統(tǒng)一火災標準的動力，這將是一條不平坦的改革之路，錯誤在所難免。引用Kristian Hertz（丹麥技術(shù)大學，DTU）的話：“即使是采用一種不成熟的科學方法制定標準，也比使用沒有技術(shù)基礎(chǔ)的傳統(tǒng)方法要好”。希望本書能夠幫助同學們解決消防安全標準中的工程難題?；馂膯栴}將在社會上長期存在，既有自然因素也有人為因素，甚至將隨著技術(shù)進步而不斷發(fā)生變化。

編輯推薦

　　火災動力學和燃燒現(xiàn)象是消防工程和火災學的基礎(chǔ)。凡是從事火災預防、消防安全和火災調(diào)查的工程師和學生，都可以利用它來預測火勢的發(fā)展、提出科學合理的消防安全措施或進行火災風險分析。火災學是關(guān)于火災現(xiàn)象的基本原理，在融合了有關(guān)的化學、物理學、熱質(zhì)傳遞和流體力學知識的基礎(chǔ)上，《火災學基礎(chǔ)》將其整合為一門條理清晰的學科。具體內(nèi)容包括：　　概述了燃燒反應中的熱化學；　　從消防工程的角度分析了燃燒現(xiàn)象；　　提出了火災時控制體中的守恒定律；　　探討了火災學經(jīng)驗規(guī)律的理論基礎(chǔ)；　　研究了受熱質(zhì)傳遞影響的液體蒸發(fā)和著火過程；　　描述了室內(nèi)火災各個階段的特征；介紹了相似原理在火災學中的應用。　　《火災學基礎(chǔ)》可作為消防工程和火災燃燒專業(yè)高年級本科生和研究生的教材使用，亦可作為從事安全和司法調(diào)查工作者的必備工具書，同時它對于一般消防管理人員、安全工作者和安全顧問也具有重要的參考價值。

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