3000 ° С. Визначимо, скільки буде потрібно тепла для нагрівання продуктів вибуху до 2900 ° С.
Так як, значить Тг lt; 2 900 ° С
При температурі 2800 ° С
Так як, значить Тг lt; 2 800 ° С
При температурі 2700 ° С
Так як, значить Тг lt; 2700 ° С
При температурі 2600 ° С
вже менше, ніж, з цього можна зробити висновок, що температура вибуху має значення між 2600 і 2700 ° С. Уточнимо цю температуру лінійною інтерполяцією між двома найближчими значеннями
Твзр=2887 К.
.3 Розрахунок концентраційних меж поширення полум'я
За Апроксимаційні формулою можна розраховувати значенні і нижнього, і верхнього концентраційних меж поширення полум'я для стандартних умов, тобто при температурі 25 оС або 298 К:
,
де b - стехиометрический коефіцієнт при кисні (число молей кисню, необхідне для повного згоряння 1 благаючи пального речовини, що визначається по рівнянню реакції горіння),? =12;
a, b - константи, що мають певне значення для НКПРП і ВКПРП залежно від значення b, наведені в таблиці 2 [1].
? H0=100/(8,684 * 12 + 4,679)=0,92 об.%.
Так як b=12, що більше 7,5, то для розрахунку ВКПР по таблиці вибираємо: а=0,768 і b=6,554
? В0=100/(0,768 * 12 + 6,554)=6,34 об.%.
. 4 Розрахунок мінімальної флегматізірующей концентрації азоту
Мінімальну флегматізірующую концентрацію знаходимо з умови мінімальної адіабатною температури горіння стехиометрической суміші, де Тг=1500 К.
тротиловий вибух діоксид вуглець
;
Де - обсяг пального, кисню та азоту, що беруть участь в горінні моль/моль; Vф - обсяг флегматизатора, моль/моль.
Нижча теплота згоряння Qн=4939,64 кДж/моль.
За рівняння реакції oб'ём продуктів згоряння становить:
VCO2=8 моль/моль; VН2О=9 моль/моль; VN2=45,12 моль/моль;
Тоді обсяг флегматизатора буде дорівнює:
,
Де Vпгi - обсяг i - го продукту горіння, моль/моль;
, - теплоємність продуктів горіння і флегманізатора, кДж/моль * К [1, табл. IV, дод.].
Обсяг флегматизатора в граничної по горючості стехиометрической суміші складе:
57,41 моль/моль.
Мінімальна флегматізірующая концентрація азоту складе:
.
1.5 Розрахунок концентрації пального в точці флегматизації
Концентрація пального в точці флегматизації:
.6 Розрахунок залежності КПР від концентрації флегматизатора
КПРП 4-метил - 2-етілпентанола в повітрі рівні 0,92 - 6,34 об. %. За отриманими даними будуємо залежність КПРП від концентрації флегматизатора. Залежність КПРП 4-метил - 2-етілпентанола від концентрації флегматизатора (азот)
. 7 Розрахунок мінімального вибухонебезпечного вмісту кисню
МВСК розраховується за формулою:
== 10,38%.
.8 Розрахунок температурних меж поширення полум'я
За розрахованими значеннями концентраційних меж поширення полум'я 4-метил - 2-етілпентанола jн0=0,92%, jв0=6,34% визначаємо тиск насиченої пари на нижньому і верхньому температурних межах поширення полум'я за формулою:
Рtн =? н * Р0/100=0,92 * 101325/100=932,19 Па;
Рtв =? в * Р0/100=6,34 * 101325/100=6424,01 Па.
Знаходимо значення констант рівняння Антуана 4-метил - 2-етілпентанола [1, табл.III, дод.]: А=5,70756, В=1134,599, С=129,195. Розраховуємо температурні межі поширення полум'я по рівнянню Антуана:
н=B/(A - lgPtн) - С=1134,599/(5,70756 - lg0,93219) - 129,195=68,50С;
tв=B/(A - lgPtв) - С=1134,599/(5,70756 - lg6,42401) - 129,195=102,4 0С.
.9 Розрахунок температури самозаймання
Записуємо структурну формулу сполуки і нумеруем всі атоми вуглецю в молекулі:
CH2 - CH3
- CH2 - CH - CH2 - CH - CH3
CH3
Знаходимо всі вуглецеві ланцюги з однаковим числом атомів вуглецю в молекулі заданого речовини. У молекулі чотирьох кінцевих групи: троє метильних (-СН3) і одна гідроксильна (-ОН), тобто Мр=4. Тоді число ланцюгів
М=Мр * (Мр - 1)/2=4 * (4 - 1)/2=6.
Складемо таблицю, в яку внесемо ланцюги та їх довжину:
вуглецевий ланцюг miГ - 5Г - 6Г - 88 - 58 - 66 - 5дліна ланцюга li665663
Знаходимо середню довжину вуглецевого ланцюга за формулою:
lcp=(m1 * l1 + m2 * l2 + m3 * l3 + m4 * l4 + m5 * l5 + m6 * l6)/
