площі.
Швидкість вигоряння С становить: в основній печі - 0006 - 0010% в хвилину, а в кислому - зазвичай 0003% на хвилину. Підвищення температури прискорює окислення С.
Швидкість вигоряння залежить від природи рідини.
Швидкість вигоряння визначається кількістю речовини, що згорає в одиницю часу з одиниці площі.
Методи розрахунку швидкості вигорання
Якщо відомі параметри стану досліджуваної рідини, то в залежності від наявних даних швидкість вигоряння (m) в будь-якому режимі горіння можна обчислити, не проводячи експериментальних досліджень, за формулами:
де M - безрозмірна швидкість вигоряння; - динамічна в'язкість парів рідини при температурі кипіння, Н · с · м - 2; - густина парів рідини при температурі кипіння, кг · м - 3; - кінематична в'язкість парів рідини при температурі кипіння, м 2 · с - 1; якщо величина n невідома, то її обчислюють за формулою
F - молекулярна маса рідини, кг · моль - 1; - характерний розмір дзеркала палаючої рідини, м. Визначається як корінь квадратний з площі поверхні горіння; якщо площа горіння має форму кола, то характерний розмір дорівнює її діаметру. При розрахунку швидкості турбулентного горіння можна прийняти d=10 м;
Тк - температура кипіння рідини, К.
Порядок розрахунку наступний.
Визначають режим горіння за величиною критерію Галілея Ga, обчислюваного за формулою
де g - прискорення вільного падіння, м · с - 2.
Залежно від режиму горіння обчислюють безрозмірну швидкість вигоряння М. Для ламінарного режиму горіння:;
Для перехідного режиму горіння:
якщо, то
якщо, то
Для турбулентного режиму горіння:
;
де;
;
M0 - молекулярна маса кисню, кг · моль - 1; 0 - стехиометрический коефіцієнт кисню в реакції горіння; F - стехиометрический коефіцієнт рідини в реакції горіння.
Примітка - При Ga lt; 4,8 · 108 для ароматичних вуглеводнів A=1,45 при і A=3,40s - 1,56 при s gt; 0,9.- безрозмірний параметр, що характеризує інтенсивність масопереносу, обчислюється за формулою
де Q - нижча теплота згоряння рідини, кДж · кг - 1;
М - безрозмірне значення маси кисню, необхідного для згоряння 1 кг рідини; - ізобарна теплоємність продуктів горіння (приймається рівною теплоємності повітря c=1), кДж · кг - 1 · К - 1; 0 - температура навколишнього середовища, прийнята рівною 293 К; - теплота пароутворення рідини при температурі кипіння, кДж · кг - 1; e - середня ізобарна теплоємність рідини в інтервалі від T0 до Tк.
Якщо відомі кінематична в'язкість пари або молекулярна маса і температура кипіння досліджуваної рідини, то швидкість турбулентного горіння обчислюють з використанням експериментальних даних за формулою
де mi - експериментальне значення швидкості вигорання в перехідному режимі горіння. i - діаметр пальника, в якій отримано значення mi, м. Рекомендується використовувати пальник діаметром 30 мм. Якщо в пальнику діаметром 30 мм спостерігається ламінарний режим горіння, слід застосовувати пальник більшого діаметра.
Якщо не відомі кінематична в'язкість парів або молекулярна маса і температура кипіння досліджуваної рідини, то оцінку швидкості вигорання проводять в наступному порядку.
Знаходять швидкість вигоряння рідини в пальниках діаметром 10, 15, 18, 20. 25 і 30 мм. Отримані результати заносять в табл.
Обчислюють середнє арифметичне значення (md), л, для всіх випробувань в яких спостерігалося ламинарное горіння.
Примітка - Звичайно значення в умовах ламінарного горіння близькі за значенням або монотонно убувають зі збільшенням діаметра пальника. Для перехідного режиму горіння характерне зростання значень.
Результати випробувань, що відносяться до перехідного режиму горіння, заносять в таблицю у вигляді функцій,,, з точністю до четвертого знака після коми.
Кількість експериментальних точок має бути не менше трьох, в іншому випадку проводять додаткові експерименти, в пальниках
Обчислюють по стовпцях таблиці,,,, і середні значення
,,
де n - число експериментальних точок, що відносяться до перехідного режиму горіння.
Обчислюють параметри а і b за формулами:
,.
Визначають кінематичну в'язкість парів досліджуваної рідини (n) за формулою:
.
2. Методика рішень
. Порядок складання рівняння реакції горіння
Рівняння реакції горіння складається при багатьох пожежно-технічних розрахунках (для розрахунку обсягу повітря, обсягу продуктів горіння і т.д.).
По-перше, необхідно знати основні п...
