3.2. Расчет объема воздуха

Расчёт объема воздуха, необходимого для полного сгорания заданного количества сложного вещества переменного состава при нормальных условиях, проводится по формуле (3.2.1).

, м³ (3.2.1)

где: ω_С, ω_Н, ω_S и ω_О - массовые проценты углерода, водорода, серы и кислорода в горючем веществе, %;

m - заданное количество горючего вещества, кг;

 - коэффициент избытка воздуха, рассчитанный в п. 3.1.

Полученное значение объёма воздуха, рассчитанное при нормальных условиях, пересчитывается на заданные условия по формуле (3.2.2).

, м³, (3.2.2)

где:

- объем воздуха необходимый для сгорания заданного количества вещества при нормальных условиях, м³;

Р_ну - давление при нормальных условиях, равное 101325 Па;

Т_ну - температура при нормальных условиях, равная 273 К;

Р - заданное по условию давление, Па;

Т - заданная по условию температура, К.

3.3. Расчет объема и состава продуктов горения

Расчет объема и состава компонентов продуктов горения проводится на каждый момент развития пожара.

Общий объём выделяющихся продуктов горения сложных веществ переменного состава складывается из объёмов компонентов продуктов горения. При этом влага, содержащаяся в веществе увеличивает объём образующихся продуктов горения за счет дополнительного образования водяного пара. Содержащийся в составе горючего вещества кислород приводит к снижению количества азота в продуктах горения.

Объемы продуктов, образующиеся при сгорании 1 кг горючего вещества, вычисляются по формулам (3.3.1) – (3.3.4) или по таблице приложения 6.

, м³ (3.3.1)

, м³ (3.3.2)

, м³ (3.3.3)

, м³ (3.3.4)

где: ω_С, ω_Н, ω_О, ω_N, ω_S, ω_W - массовые проценты углерода, водорода, кислорода, азота, серы и влаги в горючем веществе, %.

Если коэффициент избытка воздуха больше единицы (  1), то в продуктах горения кроме перечисленных в формулах (3.3.1 – 3.3.4) веществ будет содержаться воздух, не принявший участие в реакции горения. Его объем рассчитывается по формуле (3.3.5).

, м³ (3.3.5)

Здесь ω_С, ω_Н, ω_О, ω_S массовые проценты, соответственно, углерода, водорода, кислорода и серы в горючем веществе.

Общий объём продуктов горения, выделяющихся при сгорании 1 кг вещества в нормальных условиях, определяют, суммируя объёмы компонентов продуктов горения (3.3.6).

, м³, (3.3.6)

где: - объёмы газов (углекислого газа, водяного пара, оксида серы, азота и избыточного воздуха), образующихся при сгорании 1 кг горючего вещества при нормальных условиях.

Общий объём продуктов горения, образующихся при сгорании 1 кг горючего вещества, пересчитывают на заданное количество вещества (m), используя формулу (3.3.7).

, м³ (3.3.7)

Затем находят объём продуктов горения при заданных условиях по формуле (3.3.8).

, м³ (3.3.8)

где: - объем продуктов горения, выделившейся при сгорании заданного количества вещества при нормальных условиях, м³;

Р_ну - давление при нормальных условиях, равное 101325Па;

Т_ну - температура при нормальных условиях, равная 273 К;

Р - заданное по условию давление, Па;

Т - заданная по условию температура, К.

Объёмы компонентов продуктов горения, образующихся из заданной массы горючего вещества при заданных условиях, определяются по формулам (3.3.9) – (3.3.14).

(3.3.9)

, м³; (3.3.10)

, м³ (3.3.11)

, м³ (3.3.12)

, м³ (3.3.13)

, м³ (3.3.14)

Процентный состав компонентов продуктов горения определяется по соотношениям (3.3.15) – (3.3.19), принимая их общий объём за 100 %.

, % (3.3.15)

, % (3.3.16)

, % (3.3.17)

, % (3.3.18)

, % (3.3.19)

4. Расчет низшей теплоты сгорания и температуры горения