Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

 Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей распространяется на вещества, состоящие из атомов , , , , , , , , , .

П. 7. 1 Максимальное давление взрыва без учета степени диссоциации продуктов горения, кПа, вычисляют по формуле

, (П. 7. 1)

где - начальное давление, при котором находится исходная смесь, кПа;

- адиабатическая температура горения стехиометрической смеси горючего с воздухом при постоянном объеме, К;

- сумма числа молей конечных продуктов горения;

- температура исходной смеси, К;

- сумма числа молей газообразных исходных веществ.

П. 7. 2 Если для горючего вещества неизвестна адиабатическая температура горения стехиометрической смеси, то ее вычисляют по формуле

, (П. 7. 2)

где - абсолютная энтальпия горючего, кДж/моль. Вычисляют по формуле

, (П. 7. 3)

где - стандартная теплота образования горючего вещества, кДж/моль;

, , , , , , - абсолютная энтальпия простых веществ и продуктов их горения, значения которых приведены в таблицах П. 7. 1-П. 7. 3;

- абсолютная энтальпия галогена, кДж/моль. Если в молекуле горючего вещества несколько галогенов, то выражение заменяют на ( );

- универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);

, - соответственно начальная температура исходной горючей смеси и температура горения, К;

- абсолютные энтальпии продуктов горения, значения которых приведены в таблицах П. 7. 2 и П. 7. 3.

Задача вычисления адиабатической температуры горения сводится к нахождению такой температуры ( ), при которой наблюдается равенство внутренних энергий исходных веществ и продуктов их горения.

Таблица П. 7. 1

Вещество	Абсолютная энтальпия при 298, 15 К, кДж/моль
(жидкость)	-21, 159
(газ)	1108, 235
(жидкость)	-34, 071
(тв., белый)	719, 625
(ромб. )	298, 460
(газ)	725, 954
	906, 514

 

П. 7. 3 Значение без учета степени диссоциации продуктов горения вычисляют по формуле

, (П. 7. 4)

где , , , , , - число атомов углерода, серы, галоида, водорода, азота, фосфора в молекуле горючего вещества.

Значение вычисляют по формуле

, (П. 7. 5)

где - стехиометрический коэффициент кислорода, вычисляемый по формуле (П. 7. 4).

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (П. 7. 1) составляет 30%.

Таблица П. 7. 2

, К	Абсолютные энтальпии простых веществ и продуктов их горения, кДж/моль
	Воздух												(графит)
			279, 07		246, 55		158, 04	238, 94	335, 17		89, 78		393, 21
298, 15	8, 66	9, 35	287, 74	8, 67	253, 27	9, 91	166, 86	247, 39	341, 36	8, 67	98, 95	6, 19	394, 19
	11, 64	13, 36	290, 71	11, 69	255, 48	13, 36	169, 88	250, 37	343, 47	11, 64	101, 99	8, 30	395, 21
	17, 62	22, 25	296, 67	17, 91	259, 73	20, 41	175, 78	256, 22	347, 63	17, 56	108, 09	12, 46	398, 14
	23, 86	32, 14	302, 90	24, 49	263, 93	27, 93	181, 72	262, 11	351, 79	23, 71	114, 48	16, 61	401, 87
	30, 36	42, 72	309, 40	31, 36	268, 12	35, 94	187, 76	268, 09	355, 94	30, 13	121, 15	20, 77	406, 02
	37, 09	53, 77	316, 14	38, 41	272, 29	44, 48	193, 98	274, 21	360, 09	36, 78	128, 02	24, 92	410, 45
	44, 00	65, 19	323, 04	45, 60	276, 46	53, 51	200, 39	280, 49	364, 24	43, 61	135, 04	29, 08	415, 09
	51, 05	76, 87	330, 08	52, 91	280, 63	62, 97	206, 99	286, 95	368, 40	50, 58	142, 17	33, 23	419, 90
	58, 20	88, 70	337, 21	60, 31	284, 79	72, 82	213, 72	293, 57	372, 55	57, 65	149, 39	37, 38	424, 83
	65, 44	100, 71	344, 42	67, 81	288, 96	83, 02	220, 60	300, 36	376, 70	64, 81	156, 66	41, 54	429, 85
	72, 76	112, 82	351, 69	75, 41	293, 11	93, 41	227, 60	306, 99	380, 86	71, 97	163, 98	45, 69	434, 53
	80, 14	125, 04	359, 01	83, 10	297, 28	104, 14	234, 71	314, 03	385, 01	79, 26	171, 35	49, 85	439, 69
	86, 58	137, 32	366, 37	90, 88	301, 44	115, 08	241, 91	321, 19	389, 16	86, 57	178, 75	54, 00	444, 92
	95, 06	149, 69	373, 77	98, 74	305, 61	126, 22	249, 22	328, 46	393, 32	93, 91	186, 17	58, 15	450, 20
	102, 60	162, 10	381, 18	106, 69	309, 79	137, 56	256, 56	335, 82	397, 47	101, 30	193, 62	62, 307	455, 54
	110, 17	174, 55	388, 64	114, 72	313, 98	149, 05	263, 99	343, 27	401, 62	108, 71	201, 08	66, 46	460, 93
	117, 77	187, 06	396, 10	122, 82	318, 18	160, 69	271, 49	350, 81	405, 77	116, 14	208, 57	70, 60	466, 37
	125, 41	199, 61	403, 60	130, 98	322, 39	172, 47	279, 04	358, 44	409, 93	123, 61	216, 08	74, 77	471, 86
	133, 08	212, 19	411, 10	139, 22	326, 62	184, 37	286, 65	366, 13	414, 08	131, 08	223, 60	78, 92	477, 41
	140, 78	224, 81	418, 63	147, 51	330, 87	196, 42	294, 30	373, 90	418, 23	138, 58	231, 13	83, 08	483, 00

 

Таблица П. 7. 3

, К	Абсолютные энтальпии простых веществ и продуктов их горения, кДж/моль
												(газ)
		75, 04	298, 14	226, 25	27, 35		119, 33	67, 90		94, 93		1030, 60	64, 06
298, 15	8, 60	87, 77	306, 97	232, 76	35, 99	9, 18	125, 59	76, 55	9, 73	101, 14	30, 17	1036, 80	44, 61	6, 93
	11, 56	94, 60	310, 25	235, 06	38, 96	12, 71	127, 85	79, 53	13, 43	103, 25	51, 69	1038, 90	78, 86	11, 97
	17, 40	110, 70	317, 11	239, 48	44, 83	19, 92	132, 38	85, 42	20, 84	107, 41	102, 52	1043, 10	88, 15	23, 85
	23, 28	128, 93	324, 29	243, 80	50, 82	27, 30	136, 92	91, 52	28, 33	111, 59	159, 64	1047, 20	98, 33	37, 57
	29, 25	148, 32	331, 67	248, 07	57, 04	34, 78	141, 39	97, 86	35, 86	115, 82	220, 03	1051, 40	109, 04	52, 61
	35, 36	168, 37	339, 18	252, 30	63, 48	42, 32	145, 80	104, 45	43, 43	120, 13	282, 27	1055, 50	120, 08	66, 97
	41, 63	188, 84	346, 82	256, 52	70, 12	49, 91	150, 17	111, 23	51, 02	124, 51	345, 66	1059, 70	131, 35	81, 26
	48, 08	209, 58	354, 54	260, 72	76, 94	57, 54	154, 49	118, 19	58, 65	128, 96	409, 78	1063, 90	142, 77	95, 99
	54, 70	230, 49	362, 38	264, 91	83, 90	65, 21	158, 79	125, 27	66, 30	133, 45	474, 42	1068, 00	154, 31	111, 29
	61, 45	251, 56	370, 35	269, 10	90, 99	72, 93	163, 06	132, 48	73, 98	137, 98	539, 42	1072, 30	165, 95	126, 59
	68, 27	272, 46	378, 05	273, 27	98, 08	80, 62	167, 32	139, 64	81, 61	142, 52	604, 11	1076, 49	177, 55	154, 34
	75, 26	293, 67	386, 25	277, 45	105, 34	88, 43	171, 56	147, 00	89, 37	147, 08	669, 52	1080, 81	189, 27	174, 42
	82, 32	314, 95	394, 55	281, 62	112, 67	96, 30	175, 78	154, 45	97, 16	151, 63	735, 08	1085, 23	201, 21	194, 50
	89, 48	336, 25	402, 92	285, 79	120, 09	104, 21	180, 01	161, 74	105, 02	156, 16	800, 76	1089, 75	213, 16	214, 59
	96, 74	357, 59	411, 38	289, 96	127, 64	112, 21	184, 22	169, 49	112, 96	160, 71	866, 57	1094, 38	225, 15	234, 67
	104, 04	378, 99	419, 91	294, 12	135, 06	120, 26	188, 42	177, 08	121, 00	165, 23	932, 45	1099, 14	237, 24	254, 75
	111, 40	400, 39	428, 44	298, 28	142, 62	128, 37	192, 62	184, 75	129, 16	169, 74	998, 40	1104, 04	249, 36	274, 83
	118, 84	421, 81	436, 93	302, 44	150, 24	136, 59	196, 82	192, 44	137, 44	174, 23	1064, 38	1109, 06	261, 59	294, 92
	126, 33	445, 00	445, 46	306, 61	157, 90	144, 81	201, 01	200, 20	145, 88	178, 71	1130, 42	1114, 21	273, 89	315, 00
	133, 85	464, 73	453, 91	310, 77	165, 60	153, 14	205, 20	207, 99	154, 46	183, 17	1196, 50	1119, 50	286, 20	335, 00

 

Приложение 8

(рекомендуемое)

(к разделу 37 настоящего стандарта)

 Методы расчета скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

П. 8. 1 Метод заключается в определении верхних границ для максимальной и средней скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей в сферическом реакционном сосуде постоянного объема.

 

Верхнюю границу для максимальной скорости нарастания давления, кПа/с, вычисляют по формуле

, (П. 8. 1)

где - начальное давление, кПа;

- нормальная скорость распространения пламени при начальных давлении и температуре, м/с;

- радиус сферического реакционного сосуда, м;

- безразмерное максимальное давление взрыва;

- максимальное абсолютное давление взрыва, кПа;

- показатель адиабаты для исследуемой смеси;

- термокинетический показатель степени в зависимости нормальной скорости распространения пламени от давления и температуры. Если значение неизвестно, его принимают равным 0, 4.

Верхнюю границу для средней скорости нарастания давления, кПа/с, вычисляют по формуле

, (П. 8. 2)

где - функция от параметров , , , значения которой находят с помощью номограмм, показанных на рисунке П. 8. 1.

Значения и находят термодинамическим расчетом или в случае невозможности расчета принимают равными соответственно 9, 0 и 1, 4.

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формулам (П. 8. 1) и (П. 8. 2) не превышает 20%.

П. 8. 2 Максимальную скорость нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей для веществ, состоящих из атомов , , , , , , , вычисляют по формуле

, (П. 8. 3)

где - объем реакционного сосуда, м .

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (П. 8. 3) не превышает 30%.

 

Рисунок П. 8. 1, лист 1 - Номограммы зависимости функции от параметров , ,

 

Рисунок П. 8. 1, лист 2

Приложение 9

(рекомендуемое)

(к разделу 38 настоящего стандарта)

⇐ Предыдущая82838485868788899091Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: