Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра «Пожарная безопасность»

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Теория горения и взрыва»

на тему «Расчет параметров взрыва паровоздушной смеси в помещении»

Вариант 8

Выполнил: Проверил: доцент, канд. техн. наук

Студент группы ПБз – 313

Ф.И.О. Егоров Г.П.__________ Тангатаров А.Ф.____________

«____»____________20__ г (дата сдачи РГР) «___»__________20__г (дата проверки)

Уфа-2016

СОДЕРЖАНИЕ

Часть 1. Расчёт параметров горения и взрыва. 3

1.1 Адиабатическая температура горения Tад. 3

1.2 Температура взрыва Tвзр. 5

1.3 Расчёт концентрационных пределов распространения (КПР) пламени. 6

1.4 Расчет минимальной флегматизирующей концентрации(МФК) азот. 7

1.7 Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК). 8

1.8 Расчёт температурных пределов распространения пламени (ТПР). 8

1.9 Температура самовоспламенения веществ (). 9

1.10 Максимальное давление взрыва (). 10

1.11 Тротиловый эквивалент вещества (). 10

со справочными данными. 12

Часть 3. Определение параметров взрыва паровоздушной 14

смеси в помещении. 14

Часть 1. Расчёт параметров горения и взрыва.

1.1 Адиабатическая температура горения T_ад.

Для определения адиабатической температуры горения необходимо знать объем продуктов горения и количество теплоты, выделившееся при сгорании вещества. Объем продуктов горения находят из уравнения материального баланса, а теплоту сгорания вещества Q_н по закону Гесса. Расчет адиабатической температуры горения проводят методом последовательных приближений, используя зависимость теплосодержания продуктов горения от температуры.

- составим уравнение материального баланса:

- найдём объёмы продуктов горения:

[или]

- определим теплоту сгорания 4,5-диметилоктана ():

, ,

- найдём адиабатическую температуру горения вещества:

что соответствует температуре в интервале 2400-2500.

- определяем температуру методом последовательных приближений:

- уточним температуру линейной интерполяцией:

1.2 Температура взрыва T_взр.

Температуру взрыва находят тем же методом последовательных приближений, только в этом случае используют зависимость внутренней энергии продуктов горения (взрыва) от температуры.

- определим внутреннюю энергию продуктов горения/взрыва (U):

[]

1.3 Расчёт концентрационных пределов распространения (КПР) пламени.

провести по аппроксимационной формуле:

- нижний концентрационный предел:

- верхний концентрационный предел:

1.4 Расчет минимальной флегматизирующей концентрации(МФК) азот.

Для расчёта используют уравнение теплового баланса и понятие предельной адиабатической температуры горения.

1.5 Концентрация горючего в точке флегматизации.

1.6 Построим графическую зависимость концентрационных пределов распространения пламени от концентрации флегматизатора.

%

%

%

%

C₁₀H₂₂ , %

N₂ , %

1.7 Минимальное взрывоопасное содержание кислорода (МВСК).

1.8 Расчёт температурных пределов распространения пламени (ТПР).

определяют по расчетным значениям концентрационных пределов

[при н.у. ]

- нижние показатели:

из уравнения Антуана:

- верхние показатели:

1.9 Температура самовоспламенения веществ ().

mi	1-8	1-9	1-10	8-9	8-10	9-10
li	8	5	6	6	5	4

1.10 Максимальное давление взрыва ().

[при н.у. ]

1.11 Тротиловый эквивалент вещества ().

Часть 2. Сравнение полученных расчетных значений

со справочными данными.

Параметр горения и взрыва	Значение параметра
Адиабатическая температура горения	K
Температура взрыва	K
КПР	-5.42 %
МФК(N2)	%
МВСК	%
ТПР	-348.54K
Температура самовоспламенения	K
Максимальное давление взрыва	кПа
Тротиловый эквивалент вещества	кг тротила

Показатель пожарной опасности	4,5-диметилоктана
1.Минимальная флегматизирующая концентрация газообразного флегматизатора, объемные проценты	(N2) 44.8% об.
2.Минимальное взрывоопасное содержание кислорода, объемные проценты	11.4% об.
3.Температура вспышки, градус Цельсия
4. Температура самовоспламенения, градус Цельсия
5.Удельная теплота сгорания, джоуль на килограмм

Вывод: вычисленные параметры горения и взрыва найдены с погрешностями меньше 10%, что является достаточно точными вычислениями для определения пожарной опасности.

Часть 3. Определение параметров взрыва паровоздушной

смеси в помещении.

1. 7.5*5.0*4.0

[при н.у. ]

2.

3.

4.

Расчётные параметры	Численные значения
Наиболее взрывоопасная концентрация вещества в паровоздушной смеси, %
Количество вещества, создающее наиболее взрывоопасную паровоздушную смесь в помещении, кг
Тротиловый эквивалент взрыва, кг
Безопасное расстояние по действию воздушной ударной волны, м	85
Количество необходимого СО2 для предотвращения взрыва, кг