/>
Відповідь:
Нормальна швидкість поширення полум'я найбільш небезпечною близько стехиометрической ацетоно-повітряної суміші при атмосферному тиску і температурі (298 К) становить 0,32 м/с. Отже, при температурі в апараті 80 В° С (353 К) максимальне значення нормальної швидкості поширення полум'я згідно з формулою
В
де Suo - відоме значення нормальної швидкості при тиску Рo і температурі Тo, і m - відповідно баричних і температурний показники.
В
Для стехиометрической ацетоно-повітряної суміші pе = 9,28; Еi = 7,96;
Мi = (58x0, 05 +28 х0, 95) кг/кмoль-1 = 29,5 кг/кмоль.
Оскільки pm = 0,25 МПа/0,1 МПа = 2,5 перевищує значення 2, то для обчислення безпечної площі розгерметизації скористаємося критеріальним співвідношенням
В
Вираз для комплексу подоби W відповідно до формули
В
тобто являє собою з точністю до постійного множника добуток двох відносин - ефективної площі розгерметизації до внутрішньої поверхні сферичного судини рівного об'єму і швидкості звуку у вихідній суміші до початкової нормальної швидкості полум'я. У виразі для комплексу подоби W:
- число В«піВ»;
- коефіцієнт витрати при закінченні свіжої суміші та (або) продуктів згоряння через пристрій взриворазреженія (запобіжна мембрана, клапан, разгерметізатор тощо);
F - площа розгерметизації (скидного перетину), м2; - максимальний внутрішній об'єм посудини, в якому можливе утворення горючої газопарової суміші, м3; = 8314 Дж/кмоль K - універсальна газова постійна; - температура горючої суміші . До;
Мi -. молекулярна маса горючої суміші, кг/кмоль; - нормальна швидкість поширення полум'я при початкових значеннях тиску і температури горючої суміші, м/с.
В
Отже, критеріальне співвідношення щодо F можна записати у вигляді
В
Зі збільшенням ступеня негерметичності посудини об'ємом близько 10 м3 F/V2/3 від 0,025 до 0,25 значення фактора турбулізації зростає від 2,5 до 5. Припустимо, що c = 2,5 при m = 1. При цьому мінімальна площа розгерметизації F = 0,175 м2, а значить F/V2/3 = 0,03. Останнє підтверджує, що значення чинника турбулізації вибрано правильно. Дійсно, якщо б ми припустили, що c = 5, то отримали б занадто низьке для такого ступеня турбулізації значення F/V2/3 = 0,06 (замість 0,25). Отже, безпечна площа розгерметизації складає в даному випадку 0,175 м2, що рівнозначно скидних отвору диметром 0,47 м.
Задача 3
В результаті прямого удару блискавки в одному з резервуарів на товарно-сировинній базі вибухнули пари бензину. У момент вибуху в резервуарі знаходилося 1500 м 3 бензину. Визначити інтенсивність теплового випромінювання, ймовірність ураження людини на відстані 65, 80 і 100 м від епіцентру вибуху.
Відповідь:
1.Определяем ефективний діаметр протоки d
В В
. Знаходимо висоту полум'я за формулою
,
де т - питома масова швидкість вигоряння палива, кг/(м2 В· с);
rв - щільність навколишнього повітря, кг/м3;
g - прискорення вільного падіння, рівне 9,81 м/с2, приймаючи
т = 0,06 кг/(м2 В· с), g = 9,81 м/с2 і rв = 1,2 кг/м3
В
Знайдемо коефіцієнт пропускання атмосфери
Для 65 м:
В
0,97
Знаходимо кутовий коефіцієнт опромінення Fq за формулами, приймаючи r = 65 м:
В
Де
,
В
h = 2H/d;
S1 = 2r/d
(r - відстань від геометричного центру протоки до об'єкта, що опромінюється),
,
h = 2 В· 46,51/43,71 = 2,12
S 1 = 2 В· 65/43, 71 = 2,97
A = (2,12 2 + 2,97 2 + 1)/(2 В· 2,97) = 2,31
B = (1 + 2,97 2 )/(2 В· 2,97) = 1,16
0,21
В В
Знаходимо інтенсивність теплового випромінювання q, кВт/м2, її розраховують за формулою
q = Ef Fq t,
де Ef - середньоповерхнева щільність теплового випромінювання полум'я, кВт/м2; q - кутовий коефіцієнт опромінення;
t - коефіцієнт пропускання атмосфери
приймемо Еf = 47
= 47 0,379 В· 0,97 = 17,3 кВт/м2.
Для 80 м:
...
