Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теплофизика. Прогнозирование опасных факторов пожара. Учебно-методическое пособие.pdf
X
- •Введение
- •1.1. Постановка задачи о теплопроводности
- •1.2. Термически толстое тело
- •Общие положения
- •Общие требования к выполнению курсовой работы
- •Указания по оформлению текста
- •Оформление формул и математических выражений
- •Оформление таблиц
- •Состав курсовой работы
- •Организация подготовки и выполнения курсовой работы
- •Структура курсовой работы
- •1.3. Термически тонкое тело
- •1.4. Случай плоской пластины Fo ≥ 0,5
- •2. Тепловые потоки на поверхности конструкции
- •2.1. Природа тепловых потоков
- •2.2. Теплообмен при вынужденной конвекции
- •2.3. Теплообмен при естественной конвекции
- •2.4. Лучистый теплообмен
- •2.5. Теплообмен при кипении
- •2.6. Кипение в переходном режиме
- •3. прогнозирование опасных факторов пожара
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Методика решения задач
- •3.2.1. Расчёт критических значений опасных факторов пожара
- •3.2.2. Расчёт массы сгоревшего материала
- •3.2.3. Расчёт материального баланса в горящем помещении
- •3.2.4. Расчёт критического времени наступления ОФП. Расчёт коэффициента теплопотерь
- •3.2.5. Расчёт критического времени наступления ОФП для кругового распространения пламени и для постоянной площади горения (зонная модель)
- •Список использованной литературы
- •Приложение
- •Теплопроводность в газах
- •Теплоёмкость газов
- •Вязкость газов

для СО
ρρ
−
261
ρρ
−
−
6
ρρ
−
+≈
,,
µ
H
H
6
6
L
= 20
Md
0
tU
==
0
23
ψ
1
2
MF t
=
ψ .
2
0110
,
пр
14
0
y
H
ρ
+=
0
17
,
6
СО
2
ρ
=
кр
y
exp,
H
−
14
exp,
17
⋅
,
6
+≈00
, кг/м3;
для HCl
023100
,
,
exp,
6
⋅−
17
,
14
6
0546 10
+≈ ⋅
, кг/м3;
−
7
пр
14
0
y
H
ρ
+=
0
17
HCl
ρ
=
кр
y
exp,
H
3)критическаяпарциальная плотность кислорода—посколькувначальныймомент времени
парциальнаяплотностькислородаравна0,27кг/м3,то
пр
14
0
y
H
ρ
+=
O
2
ρ
=
кр
y
exp,
H
0
17
,
6
0 226 027
−
,,
17
,
14
exp,
6
027017
кг/м3.
4)критическаяоптическаяплотностьдыма—таккаквначальныймоментвременионаравна
нулю),то
где
пдв
m
µµ=−
14
0
y
+=
0
L
µ
м
— предельнодопустимаядальностьвидимости.
пдв
y
exp,
17
,
231
,
−
20
14
exp,
0
17
,
+≈0018,
(непер/м),
3.2.2. Расчёт массы сгоревшего материала
РасчётэтоймассыMt ведётсяпоформуле
t
=
t
гдеψ—скоростьвыгорания,кг/с;
t —моментвремени,вкоторыйопределяетсямассасгоревшегоматериала,с.
Взависимости отгеометрическихусловий расширенияочагагорениявовременивыгоревшая
массаприкруговомрасширениипожараравна
(77)
t
ψ ,
∫
где
—удельнаямассоваяскоростьвыгорания,кг/м2с;
уд
Uл—линейнаяскоростьраспространенияпламенипоплощадиразмещенияпожарнойнагрузки,м/с.
Еслипроцессраспространенияпламенипожарапоповерхностигорючегоматериала(ГМ)явля-
етсялинейным,то
гдеbг—ширинаполосыгоренияматериала.
ЕслиплощадьгоренияFгпостоянная,то
t
t
ψπ
∫
MUtd
MbUt
уд л
=
t
t
22
41
πψ
ψ ,
гудл
(80)
гуд
уд
3
2
, (78)
t
л
(79)

ВсеполученныеформулыдлярасчётамассывыгоревшегоГМможнопредставитьоднойформулой
MA
A
π
;
;
n
прикруговом горении
мс
2
υ
мс= 0 0103, /
=⋅
π
3
314
3
22
,
,.
t
()
0127
2
U=−
где
ψ
уд л
3
π
ψ
ууд л
3
ψ пприпостояннойплощади пожара
F
гуд
прикруговом распространениипожарапоГМ
2
прилинейномраспространении пожара по ГМU
−
−
F .
n
t
= , (81)
t
г
=−−32
прилинейномраспространении по
;жжара
припостояннойплощади горения;.1−
Пример.Горючийматериал(ГМ)—книги,журналы,бумажныепубликации.Видраспростране-
нияпламенипоповерхности—круговой.
ψ
уд
= 0 011
кг
, /
,
л
, t=3,63мин.
1)ПараметрА,зависящийотформыповерхностигоренияиотхарактеристикгорючихвеществ
иматериалов,равен
−
A ==⋅⋅
ψυ
уд л
0 011 0 0103 1 2214 10
,,
6
2)Массасгоревшеговещества
MAt
n
== ⋅⋅ ⋅
1 2214 10 3636
,,, кг.
−
6
3
=
3.2.3. Расчёт материального баланса в горящем помещении
Уравнениематериальногобалансадлягазовойсредывпомещениивытекаетиззаконасохранениямассы.Применительнокгазовойсреде,находящейсявпомещении,этотзаконформулируется
так:изменениемассыгазовойсредывпомещениизаединицувремениравноалгебраическойсуммепотоковмассыгазачерезграницырассматриваемойоткрытойсистемы.Подграницейздесьподразумеваетсяконтрольнаяповерхность,ограничивающаяпространство,внутрикоторогозаключенарассматриваемаясистема.
Замалыйпромежутоквремени,равный dt,будетиметь местомалоеизменениемассыгазовой
среды.Втожевремяможносчитать,чтозначенияGв, Gгиψвтечениеэтогомалогопромежуткавремениостаютсяпрактическинеизменимыми.Сучётомуказанногоуравнениематериальногобаланса
длягазовойсистемывпомещениизаписываетсяввиде
d(ρсV)/dt=Gв +ψ−Gг, (82)
гделеваячастьуравненияестьизменениемассыгазовойсредызаединицувременивинтервале,
равномdt,аправаячасть—алгебраическаясуммапотоковмассы.Уравнение(82)называетсяуравнениемматериальногобалансапожара.
Уравнениебалансамассыкислорода
d/dt(ρ1V)=x1вGв–x1n1Gг–ψL1η, (83)
гдеx1в—массоваядолякислородавпоступающемвоздухе:
сгоранияединицымассыгорючегоматериала),кг/кг;
x1в=0,21∙32/(0,21∙32+0,79∙28)=0,233;
x1=ρ1/ρс—средняямассоваядолякислородавпомещении;
L1—стехиометрическийкоэффициентдлякислорода(количествокислорода,необходимоедля
42

η—коэффициентполнотысгорания;
π
ψυ
3
<
314
3
26
,
,.
Cp TV
()
ρ
n1—коэффициент,учитывающийотличиеконцентрациикислородавуходящихгазахотсредне-
объёмнойконцентрациикислорода.
Уравнениебалансатоксическогопродуктагорения
d/dt(ρ2V)=ψL2η–x2n2Gг, (84)
гдеL2—стехиометрическийкоэффициентдляпродуктагорения(количествопродуктагорения,образующегосяприсгоранииединицымассыгорючегоматериала),кг/кг;
x2 =ρ2/ρc—средняямассоваядолятоксичногогазавпомещении;
n2—коэффициент,учитывающийотличиеконцентрациитоксичногогазавуходящихгазахот
среднеобъёмнойконцентрацииэтогогаза.
Уравнениебалансаоптическогоколичествадыма
d/dt(μcV)=Dψ–μcn3/ρcGг–ксFw, (85)
гдеn3—коэффициент,учитывающийотличиеоптическойконцентрациидымавуходящихгазахот
среднеобъёмнойоптическойконцентрациидыма;
Fw—площадьповерхностиограждений(потолка,пола,стёкол),м2;
кс—коэффициентседиментациичастицдыманаповерхностяхограждающихконструкций,Нn⋅ с–1.
Коэффициентседиментациипофизическомусмыслуестьскоростьосаждениячастицдыма.
3.2.4. Расчёт критического времени наступления ОФП. Расчёт коэффициента теплопотерь
РассмотримрасчёткритическоговременинаступленияОФПнапримере.
Исходныеданные:а=21м—длинапомещения; b=18м–ширинапомещения;2h=4м—вы-
сотапомещения; Q
р
=14500 кДж/кг—низшаятеплотасгорания;υл=0,0103м/с—линейнаяско-
н
ростьпламени;ψуд=0,011кг/м2⋅ с−удельнаяскоростьвыгорания;D=49,5Нп⋅ м2/кг—дымообразующаяспособность;L
=1,1087кг/кг—потреблениекислорода.
СО2
Выделениегаза:
LСО=0,0974кг/кг—угарного(СО);L
=1,154кг/кг—углекислого(СО2).Видраспространения
СО
2
пламенипоповерхности—круговой.Высотарабочейзоны(зоныпребываниялюдей)принята1,7м.
Расчёт.ПараметрА—размерныйкомплекс,зависящийотформыповерхностигоренияиотхарактеристикгорючихвеществиматериалов.Прикруговомраспространениипожара(распространениепожарапоповерхноститвёрдыхгорючихматериалов)параметрАвычисляетсяпоформуле
уд л
2
,
гдеψуд—удельнаяскоростьвыгорания,кг/(
A =
2
с);
υл—линейнаяскоростьраспространенияпламенипотвердомугорючемуматериалу,м/с.
A =⋅ ⋅=⋅
0 011 0 0103 1 2214 10
,,
−
ПараметрВ—размерныйкомплекс,зависящийоттеплотысгоранияматериалаиотсвободного
объёмапомещения:
=
B
oo
Q
−
ηϕ
1
,
р
н
гдеСр—теплоёмкостьгазовойсредывпомещении,Дж/(кг∙К);
ρо—начальноезначениеплотностигазовойсредывпомещении,кг/м³;
То—начальноезначениетемпературыгазовойсредывпомещении,К;
V—объёмпомещения,м³;
η—коэффициентполнотысгорания;
43

φ—коэффициенттеплопотерь;
Q
⋅⋅ ⋅
1000 12 292 1512
,
,.
()
T
rad
()
,;
ϕ=0 30541,.
()
()
υρ
QC
p
o
T
()
,.
()
TT
−
−
343 292
4
4
,.
F
V
⋅⋅
()
+⋅⋅+
()
22118241821
1512
1072
∆
4
ηψ
р
—низшаятеплотасгоранияматериалагорючейнагрузкипомещения,Дж/кг;
н
=
B =
⋅−
0851 0 30541 14500000
,,
()
⋅
61 8871
Коэффициент,выражающийотношениесуммарноготеплопотокакскороститепловыделенияв
очагегорения—коэффициенттеплопотерь,вычисляемыйпоформуле
;
ϕϕ=−
ϕ=−
⋅⋅ +∆1
ΓΦ
T
⋅⋅+1003545 8 1072 008
,,
Безразмерныйкоэффициент Г,учитывающиймакрокинетикугорения,определяетсяпоформуле
=
ηψ
o
222
нруд л
,
S
−
β
TT
кр
гдеβ=0,595.Тогда
,,
⋅−
0 595 358 1875 292
Γ=
,,,
⋅⋅⋅⋅⋅
085 14500000 0 011 0 0103 1000 1
T
22
2
,,
2
=
S
0 03545
КритическоезначениетемпературыТкр,К,вычисляетсяпоформуле
пдз
TT
=+
кр
o
y
exp,14
H
o
;
y
H
=+
кр
,
17
exp,
14
,
17
358 1875
=292
K
БезразмерныйкоэффициентФ,учитывающийформыпомещения,равен
w
=
,
23
гдеFW—площадьограждающихконструкций;
=
23
=
8
, .
Радиационныепотеривычисляютсяпоформуле
T
пл
100
Q
нруд
,
rad
1
=
C
ε
2
гдеε—степеньчернотыпламени;
С—коэффициентизлучения,Вт/(м2⋅К–4);
Тпл—температурапламени,К;
44

∆
⋅⋅
2
800
085 14500000 0 011
4
,,
,.
/
1
1
/
км
,.
V
1
,
ο
O
L
O
2
кр
O
ρρ
O
−
H
H
кг
0 226 133
−
,,
PV RT
oo o
=ν
m
M
V
M
ρ
⋅
⋅
PM
RT
o
101325 0 032
8 314 292
,
,
кг
1512
1
км
,.
1
/
;
1
=⋅ ⋅⋅
09357
rad
,,
100
=
008
Критическаяпродолжительностьпожарапоусловиюдостижениятемпературойврабочейзоне
предельнодопустимогозначениясоставляет
кр
o
3
=
3
217 94
;
,
11363
се
ин=
T
=
кр
61 8871
,
1 2214 10
,
T
=
кр
,
358 1875
ln
−
6
⋅
292
B
A
ln
T
T
Критическаяпродолжительностьпожарапоусловиюдостиженияпарциальнойплотностьюкис-
лородаврабочейзонесвоегопредельнодопустимогозначенияопределяетсяпоформуле
/
3
O
2
ο
O
2
кр
где
O
2
=
кр
2
—начальноезначениеплотностикислородавпомещении,кг/м3;
BL
B
ln
BL
A
η
⋅⋅
O
2
V
η
⋅⋅
O
2
ρ
+
ρ
+
—стехиометрическийкоэффициентдлякислорода(количествокислорода,необходимоедля
сгоранияединицымассыгорючегоматериала),кг/кг;
2
—критическоезначениепарциальнойплотностикислорода,кг/м3:
2
ο
OO
22
=+
ο
кр
пдз
y
exp,
14
;
y
тогда
сичногогазаврабочейзонепомещениясвоегопредельнодопустимогозначениярассчитываетсяпо
формуле
O
2
O
=
кр
→ PV
61 8871
,
1 2214 10
,
133
кр
o
= → PV
oo
ln
−
6
⋅
61 887
17
,
exp,
4
RT
o
oo
61 8871 1 154 085
,,,
⋅⋅
14
=
17
ο
,
4
o
1512
,
111154 085
⋅⋅
,,
0 1028 0 1028=+
,,
=− =,
RT
→ο==
o
133
,
+
+
0 1028
,
o
/
3
=
485 619
;
3
мм
=
133
,
сек
,
;
3
м
ин= 809
Критическаяпродолжительностьпожарапоусловиюдостиженияпарциальнойплотностьюток-
3
ТГ
кр
B
ТГ
=
кр
A
ln
−
1
CTL
1
⋅
−
1 ϕ
()
⋅⋅⋅
ρ
p
45
oтг
o
р
Q
н
ρ

2
1
;
ρρ
−
0110
−
,
,
1
/
;
ρρ
−
кг
−
0 00116 0
,
,
1000 12
, 2292 0 0974
1
==
,
/
н
1
/
,
B
СО
2
=
кр
A
СО
ρρ
кр
ln
1
−
CTL
2
=+
ο
1
р
ϕ
Q
1
−
⋅
()
ρ
⋅⋅⋅
p
y
H
н
СО
oo
пдз
14
exp.
/
3
СО
2
ρ
кр
ο
;
y
H
СО
кр
61 8871
=
1 2214 10
,
СО
кр
;
кг
м
;
3
,
0 14275
3
;
3
м
3
309 909
1
/
3
;
,
с 5516, ми
.
СО
2
ρ
СО
2
t
кр
61 8871
=
1 2214 10
,
СО
ρ
кр
кр
,
⋅
СО
кр
=+
0
17
,
4
ln
6
−
1
B
=
ln
A
СО
ρρ
=+
кр
17
,
exp,
4
14
exp,
4
0 14275=+
=
17
,
1
−
⋅
1000 12
,
1030541 14500000
−
()
⋅
,
⋅⋅ ⋅
292 1 1087
,
1
р
Q
⋅
−
1 ϕ
()
−
1
CTL
⋅⋅⋅
ρ
p
ο
y
H
17
14
exp,
,
4
oo
пдз
14
=0
н
ρ
СО
ο
y
H
0 0015054
,
⋅
ln
−
6
1
−
,
−
1030541 14500000
()
⋅⋅
1
⋅
0 0015054
,
⋅
ЗдесьLтг—стехиометрическийкоэффициентдлятоксичныхгазов(количествотоксичногогаза,
выделяемогоприсгоранияединицымассыгорючегоматериала),кг/кг;ρ
тг
—критическоезначение
кр
парциальнойплотноститоксичногогаза,кг/м3.
Критическаяпопотеревидимостипродолжительностьпожарапоусловиюдостиженияоптической
плотностьюдымаврабочейзонесвоегопредельнодопустимогозначениявычисляетсяпоформуле
B
µ
=
кр
ln
A
−
1
1
ρ
oo
Q
⋅
ηϕ
⋅−
1
()
CTD
⋅⋅⋅
p
р
н
µ
3
кр
гдеD—дымообразующаяспособностьгорючегоматериала,Нп⋅м2/кг;
μкр—критическоезначениеоптическойплотностидыма,Нп/м;
46

µ
µµ
−
H
H
238,
Нп
238
20
−
01 0
,
,;
1
/
см
.
−
()
dy
dt
yy
5
F
B
10
εχ
,;
=⋅
;;,.
yB
()
dy
dt
y
h
1
()
()
,,
80191
F
434
=+
кр
o
µ
пдз
==
µ
пдз
пдз
y
exp,14
=
L
пдз
01,,
o
;
y
;
;
м
Нп
м
0 11161
,
3
142 23
==
,
мин
µ
=
кр
61 8871
,
1 2214 10
,
=+
µ
кр
17
,
4
14
exp,
17
,
4
=0
0 11161
ln
−
6
⋅
,,
0851 0 30541 14500000
⋅−
1
−
()
⋅
1000
1
⋅
112 292 49 5
,,
⋅⋅
3.2.5. Расчёт критического времени наступления ОФП для кругового распространения пламени и для постоянной площади горения (зонная модель)
Круговое распространение пожара
Уравнения,описывающиединамикуразвитияприпотолочнойзоны,приведённыекбезразмерно-
мувиду,записанытак:
ψ
2
b
121
2
3
1
к
21 1=−
()
2
0
3
0
1
15
,
1
3
3
⋅
η;;
3
−
2
ε
+
где
1
=⋅+⋅⋅⋅ ⋅
abBF
1
a
ηϕ
()
11
2
3
h
пот
F
1
3
=
F
3
εε
=
1
гор
==−
F
пот
C
Th g
ρ
p100
Q
Hpуд
Врезультатевычисленийуравнениедвижениянижнейграницыприпотолочнойзонывбезраз-
мерныхкоординатахзапишемввиде
5
−= +⋅+
,, ,
y0 215 0 124 395
Перваяфазапродолжаетсядотехпор,покаyнедостигнетзначения
3
.
д.п.
.
Численныепараметрыa1иb1:
a
1081 0380496=−
=−
≈ηϕ ,,
гдеφ=0,38(см.«Интегральнаямодель»);
1
1
3
b
0211 0211 0060
=−
1
()
3
=−
()
1
1
3
3
≈,,,,,χη ,
гдеχ=0,06;
ε—коэффициентотношенияплощадигорениякплощадипола,
250
гор
ε= =≈
пот
576
47
F
0
,
;

В—безразмерныйпараметр,характеризующийгеометрическуюформупомещения,
397
F
121
,,
655
y B
0
15 15
15 15 0 434 0 397 395=⋅=⋅ ⋅≈
−−
,,,, ,
,,
ε
Qt
th
CT
ρ
++
()
dy
dt
y = 0
dy
()
1
,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00509005 19408
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00508005 18807
3
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00507005 18206
,, ,,,,
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00506005 17605
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00505005 17104
6
,, ,,,,;
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00504005 16503
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00503005 16 02
8
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00504005 16503
7
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00503005 16 02
,, ,,,,;
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty00502005 15401
9
,, ,,,,
dy
dt
51
()
,,
∆= =− ⋅≈ty0 0125 01 0 0125 149008
,, ,, ,,;
dt
()
,,
∆= =− ⋅≈ty0 0125 00800125 148006
,, ,, ,,
dy
dt
()
,,
∆= =− ⋅≈ty0 0125 00600125 147004
12
,, ,, ,,
dy
dt
()
,,
∆= =− ⋅≈ty0 0125 00400125 146002
,, ,, ,,
dy
dt
()
,,
∆= =−⋅≈ty0 0125 002005 1440
15
,, ,,,
t =
th
CT
ρ
.
2
3
h
B
=
1
3
F
пот
2
3
6
=
24
()
≈
1
2
3
, ;
0
F1— безразмерный параметр, характеризующийгорючиесвойстваматериала итеплофизиче-
скиесвойстваокружающеговоздуха,
=
Безразмернаявеличина
ρ
CThg
p100
Q
Hpуд
ψ
2
121000 293 6981
⋅⋅⋅⋅
=
14700000
⋅
00 0145
,
12
.
,≈
.
Времяокончанияпервойфазыпожара
ψ
нруд
t
=→=
ρ
opo
−=
,, ,
t
h
opo
QCT
ψ
нруд
y0 215 0 124 395
;
5
3
.
Методомподборанайдёмбезразмерноевремяокончанияпервойстадиипожара(доуровняпола
):
==→− =+ +
ty
01 0 215 0 124 1395
При
y
1
y
2
,,
=∆==
ty
1 998 0051
,,, то −−× ≈0051998 09,, ,;
dt
09 0 215 0 124 09 39
то ;
2
08 0 215 0 124 08 39
то ;
Y
07 0 215 0 124 07 39
3
то ;
4
y
06 0 215 0 124 06 39
4
y
05 0 215 0 124 05 39
5
dy
то ;
5
то
y
04 0 215 0 124 04 39
6
то ;
7
y
03 0 215 0 124 03 39
7
то
5
3
=
y
04 0 215 0 124 04 39
6
5
3
65=→−= ++
=,,,,
;
то ;
5
3
94=→−= ++
=,,,,
;
5
3
88=→−= ++
=,,,,
;
y
03 0 215 0 124 03 39
7
то
8
y
02 0 215 0 124 02 39
8
5
3
6=→−= ++
=,,,,
;
5
3
54=→−= ++
=,,,,
;
то ;
5
3
82=→−= ++
=,,,,
;
5
3
76=→−= ++
=,,,,
;
5
3
71=→−= ++
=,,,,
;
y
01 0 215 0 124 01 39
9
то
10
y
0080215 0 124 008395 148=→−= ++
10
y
0060215 0 124 006395 147=→−= ++
11
dy
то ;
11
5
3
49=→−= ++
=,,,,
;
5
3
=,,,,
;
5
3
=,,,,
;
то ;
5
3
65=→−= ++
=,,,,
;
5
3
6=→−= ++
=,,,,
;
y
0040215 0 124 004395 146=→−= ++
13
то ;
14
y
0020215 0 124 002395 144=→−= ++
14
5
3
=,,,,
;
5
3
=,,,,
;
то
0,5125следовательно,t
,,
opo
==
Q
ψ
нруд
0 5125 121000 293 6
⋅⋅ ⋅⋅
,
14700000 0 0145
⋅
≈
5
c
48

Массагазоввприпотолочнойзонеккаждомумоментуеёразвития
td
0
∫
=−
()
3
tt
0
0
()
∫∫
MV
12 24 24 6 4147 2==⋅⋅⋅ =ρ ,,
MM yat
20 1
1=−−
()
ε ;
My
()
,,
0
VG
t
,
2
0
MFtτψ==⋅⋅≈
кг250 0 0145 518 125,,
ττ
ii
MLVML
V
==
20
,,
⋅
ML
;
2
18 125 0 0022
,,
,;
2
18 125 1 285
⋅
ML
t
=
2
к
()
t
,
гдеG
2
gQ
ρ
0
0211
,
к
C
пож
()
T
0
p
χ .
1
3
yy
+
0
MG
5
Перепишемуравнениедвиженияприпотолочногослоявразмерныхпеременных:
5
3
0
где
000
1
MGdt MbBF yy dt
==⋅⋅⋅⋅ ⋅+
2
к
3
ε ;
0
1
2
2
3
1
кг кг.
Дляокончанияпервойфазыимеем
к
4147 21 0 2153=−−
2
к
t
.
Общаямассагазовпоокончаниипервойфазыпожараравна3690кг.
Плотностьитемпературавприпотолочнойзоневтечение1-йфазыеёразвитиясвязанысоотно-
шением
22
dt
=
значит�плотностьгорячегогазакконцупервойфазы
k
∫
M
ρρ
2
2
V
1
0
1
ε
at
1
→= =≈
−
y
M
3690
ρ
2
2
3456
V
кг
107== −
,
м
.
3
Значитсредняятемпературавприпотолочномслоегорячегогазакмоментуt
ρ
TT T
20
0
ρ
2
0
−
1
1
at
ε
1
−
1
TT
→= =⋅ ≈
y
ρ
20
0
ρ
2
293
12
,
107
,
329==
K.
Концентрациякислорода,токсичныхгазовиконцентрацияоптическойплотностидымавконце
1-йфазыразвитияпожараопределяютсяследующимобразом.
Массасгоревшеговеществакмоментувремениt
гуд
.
Парциальнаяплотностьтоксичныхгазовкконцупервойфазыописываетсяуравнением
i
исоставляет:
для СО
−
τ
co
CO
V
3456
0 012 10
,==
≈⋅
3
кг
3
м
для СО
2
co
τ
2
V
CO
2
≈
3456
49
кг
0 007==
м
3

для HCl
⋅
ML
V
2
18 125 0 006
3456
,,
,.
⋅
()
MDVMD
V
20
18 125 82
3456
рм
20
−
−
ML M
ML M
()
,
MML
22
18 125 1 437 26==⋅≈
,, .
L
231231
043
,,
,
,.
µ
Fг= const
()Q
= const
()
dy
dt
pp
−
()
dy
dt
1
2
5
,
εχ
yB
Qt
τ
==
HCl
HCl
Оптическаяплотностьдыма
ττ
===
Парциальнаяплотностькислорода:
−
3
≈⋅
0 031 10
≈
043,, /непе
кг
м
3
ρ
гдеMMM
=−
b
O
2
=23671 875
τ
OO OO
bb
22 22
V
=
V
3671 875 1 437 26
=
кг —массавоздуха,поступившеговприпотолочнуюзону.
⋅−
,,
3456
кг
152=
≈
,
Массакислорода,затраченнаяпригорении,
OO
τ
кг
Предельнаядопустимаядальностьвидимости
м==≈
537
Постоянная площадь горения
пдз
пож
Уравнениедвиженияприпотолочногослояимеетвид
k
−=++
2
1
−
ϕ
()
где
ρρ
00
пож
==
Cconst
CTF
потпот
1
;,
021
F
0
ρχQ
gQ
0
пож
CT
CCyy
1
−
()
1
k12 0
3
0
5
3
=
0,
C const.
==
2
Уравнениедвиженияприпотолочногослоявбезразмерныхкоординатахимеетвид
м
,,
3
2
13
3
1
/
13/
ηη
;
1
()
3
0
к
где a
1
ηϕ
()
1
ρ
F
k
=⋅+⋅⋅⋅ ⋅+
abBF yy
1
23
/
F
г
==
;; ;,
F
потпот
121
2
cT hg
p100
ψ
Q
Hpуд
2
B
15=
;,
=
0
h
2
F
13
/
b
=−
1
3
−
2
ε
.
3
εε
0211=−
Времяокончанияпервойфазыпожарасоставляет
ψ
нруд
=
t
ρ
oo
.
hCT
2
р
Расчётподанномуслучаюпроводитсяаналогичнослучаюкруговогораспространенияпожара.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
