2. Взрывы (детонация) гпвс в открытом пространстве

а) Параметры детонационной волны

Начальный объем и начальный радиус полусферического облака ГПВС

, м³ ,

где Vа = 22,4 м³- объем киломоля идеального газа;

С_стх = С_стх%·10^-2 - объемная концентрация газа в смеси;

µ₂ - молярная масса, кг/моль;

С_в - масса горючей компоненты, кг;

θ - коэффициент, учитывающий способ хранения продукта: 1-для газов при нормальном давлении; 0,5-для газов, сжиженных под давлением; 0,1-для газов, сжиженных охлаждением; 0,02...0,07-при растекании ЛВЖ.

= ,м

Тротиловый эквивалент наземного взрыва полусферического облака ГПВС

, кг,

где С = ρ_стх·V_o - масса горючего облака, кг; - теплота взрыва горючего, Дж/кг; Q_Т - теплота взрыва тротила.

Избыточное (эффективное) давление детонационной волны

ΔР₂ = 2(γ_стх - 1) ·ρ_стх – Р₀, Па,

где γ_стх - показатель адиабаты продуктов детонации; ρ_стх - плотность, кг/м³;

Р₀-стандартное давление, Па. ΔР_отр = 2,5ΔР₂ - отраженная детонационная волна.

Vд = - скорость детонационной волны, м/с;

t_д=R₀/V_д – время полной детонации облака.

б) Параметры воздушной ударной волны

Максимальное избыточное давление ВУВ

; ,

где и R -текущее расстояние, м.

Удельный импульс, ;

Уточнённый радиус зоны действия детонационной волны

, где - полный тротиловый эквивалент взрыва.

3.Взрывы гпвс (пылевоздушных смесей) в замкнутом объеме (помещениях)

Избыточное давление при взрыве ГПВС, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F.

где P_max – максимальное давление взрыва стехиометрической ГПВС в замкнутом объёме (при отсутствии данных допускается принимать в расчётах P_max=900 кПа);

C - масса горючего материала (газа, паров ЛВЖ или ГЖ), кг;

Z - коэффициент участия горючего во взрыве (Z=0,5 для ГГ; Z=0,3 - для ЛВЖ и ГЖ);

Vсв –свободный объём помещения, м³(V_св=0.8·V₀, здесь V₀ – полный объём помещения);

_Г,_Пстх – плотность газа или пара стехиометр. состава, кг/м³;

С_стх – стехиометрическая концентрация горючего материала, %(объёма);

К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения(допускается принимать К_н=3);

Объём газа, вышедшего из аппарата V_а=0.01∙Р∙V, м³, где Р – давление в аппарате, кПа;

V – объём аппарата, м³.

Масса горючего материала С=V_а∙_Г,_Пстх, кг.

Избыточное давление при взрыве других ГПВС и пылей

(для пыли в МПа),

где С - масса горючего вещества, поступившего в помещение в результате аварийного вскрытия емкости (с учетом коэффициента , а для пыли - общая масса дисперсного продукта), кг; - теплота сгорания вещества, Дж/кг; - начальные давление, температура и плотность воздуха в помещении (если они не заданы, то допускается брать как для МСА); - удельная теплоемкость воздуха (допускается принимать C_р=1,01·10³Дж/кг·К); V_св =0,8V₀ - свободный объем помещения (за вычетом объема оборудования); Z=0, 5 - доля участия продукта во взрыве с учетом негерметичности помещения; K_н=2...3 - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.

При взрывах гибридных смесей ΔР = ΔР₁ + ΔР₂, т.е. общее давление определяется как сумма давлений от паров и пыли.

Если в формуле массу горючего вещества заменить через

С = ρV_св, тогда