Максимальная скорость нарастания давления при взрыве (dP/dx)max газо- и паровоздушных смесей рассчитывается по формуле:
Формула (60) применима при начальных температурах горючей смеси не выше 70°С.
Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (60) составляет 30%.
В табл. 23 приведены экспериментальные и вычисленные величины максимальной скорости нарастания давления при взрыве некоторых горючих смесей.
Таблица 23. Cравнение экспериментальных и рассчитанных по формуле (60) величин (dP/di)max
|
|
| (dP/dl)max, МПа/с | |
|---|---|---|---|
| Вещество | Su ,м/с | эксперимент в сосуде объемом 0,01 м3 | расчет |
| Ацетон | 0,320 | 13,78 | 12,64 |
| Гексан | 0,385 | 17,23 | 15,21 |
| Этан | 0,401 | 17,23 | 15,84 |
| Этанол | 0,556 | 17,23 | 21,96 |
| Циклогексан | 0,436 | 15,16 | 17,22 |
| Бутан | 0,379 | 15,85 | 14,97 |
| Ацетилен | 1,570 | 82,68 | 62,02 |
| Бутанол | 0,390 | 18,60 | 15,41 |
| Бензол | 0,478 | 15,85 | 18,88 |
| Водород | 2,670 | 75,79 | 105,47 |
| Этилен | 0,740 | 53,57 | 43,65 |
| Толуол | 0,388 | 16,55 | 15,33 |
| Изопропанол | 0,415 | 13,27 | 16,39 |
| 1,1-Дихлорпропанол | 0,216 | 7,58 | 8,53 |
| Диизопропиловый эфир | 0,389 | 11,55 | 15,37 |
| Акрилонитрил | 0,500 | 19,31 | 19,75 |
| Ацетальдегид | 0,422 | 14,48 | 16,67 |
| Диэтиловый эфир | 0,498 | 20,69 | 19,67 |
| Метанол | 0,572 | 20,89 | 22,59 |
| 1,2-Дихлорэтилен | 0,200 | 6,27 | 7,90 |
| Метан | 0,440 | 18,10 | 22,59 |
| Пропан | 0,455 | 17,86 | 12,76 |
Расчет физико-химических величин, применяемых при оценке пожаровзрывоопасности веществ
Стехиометрическая концентрация горючего вещества в воздухе
Для горючих веществ, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода, кислорода, азота, серы, кремния, фосфора, фтора, хлора, брома и иода, стехиометрическая концентрация определяется по формуле:
В формуле (62) mC, mS, mSi, mP, mH, mO — число атомов соответственно углерода, серы, кремния, фосфора, водорода и кислорода в молекуле горючего; mx — суммарное число атомов галоидов (фтора, хлора, брома и иода) в молекуле горючего.
Таблица 24. Значения коэффициента hj в формуле (64)
Пример. Рассчитать стехиометрическую концентрацию этиленгликоля в воздухе.
Исходные данные. Формула этиленгликоля имеет вид C2H6O2.Поэтому mC = 2; mH = 6; mO = 2.
Решение. По формуле (62) имеем:
Максимальная степень расширения продуктов горения
Максимальная степень расширения продуктов горения при взрыве горючей смеси вычисляется по формуле:
Максимальная нормальная скорость горения газо- и паровоздушных смесей
Максимальная нормальная скорость горения Su для органических веществ, молекулы которых состоят из атомов C, H, N, O, S и структурных групп, представленных в табл. 24, рассчитывается по формуле:
Относительная средняя квадратическая ошибка расчета по формуле (64) составляет 10%.