Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл: Источник:
Скачиваний:
49
Добавлен:
04.03.2014
Размер:
151.55 Кб
Скачать
    1. Расчетные соотношения для оценки возможности возгорания.

      1. Определение плотности теплового потока

Соотношение, составленное для оценки возможности возгорания мате­риала применительно к паре источник излучения - облучаемое тело, осно­вывается на использовании закона Стефана-Больцмана и имеет следующий вид:

, вт/м2 (13.1)

где: q - тепловое излучение, воздействующее на элементарную площадку на поверхности облучаемого тела, расположенную перпендикулярно направлению этого излучения;

Co- постоянная1, Co= 5,67 вт/(м2К4) ;

пр- приведенная степень черноты пары источник - материал;

12- коэффициент,определяющий долю лучистой энергии от полной по­верхности излучающего тела, достигающую элементарной площадки на оцениваемом материале (индекс “12” - от первого тела ко второму);

Tи- температура пламени (температура источника) в градусах К;

Tдоп- температура самовоспламенения облучаемого материала (темпе­ратура допустимая) в градусах К.

Приведенная степень черноты пары источник - материал определяется соотношением:

где: и- степень черноты факела пламени;

м- степень черноты облучаемого материала.

Приведенное уравнение справедливо при двух допущениях:

- учитывается только лучистый теплообмен, т.е. конвективным теплообменом пренебрегаем;

- тела, между которыми происходит лучистый теплообмен, разделены непоглощающей средой2.

Вычисляемое на основе закона Стефана-Больцмана значение плотности теплового потока, используемое для оценки безопасных расстояний, существенно зависит от продолжительности воздействия. Минимально необходимое для возгорания материала, из которого сос­тоит облучаемое тело, тепловое излучение, воздействующее на это тело в течении определенного времени, называется критическим тепловым излуче­нием.

В таблице 4 Приложения приведены значения qкрдля различных материалов при продолжительности воздействия 3, 5 и 15 минут.

При кратковременном воздействии, характерном, например, для светового излучения ядерного взрыва (в среднем от 2 до 10 сек), значения qкрвозрастают в 5-6 раз по сравнению со значениями при воздействии в течение 3 минут.

Плотность теплового потока на расстоянии R от эпицентра ядерного взрыва может быть определена с использованием формулы для светового импульса:

, ( Кдж* сек / м2=Квт /м2)

где t(q) - время свечения светящейся области как функция тротилового

эквивалента q.

      1. Учет взаимного размещения факела пламени и облучаемого тела.

Взаимное размещение факела пламени и облучаемого тела учитывается с помощью коэффициента 12. Значение этого коэффициента зависит от формы и размеров факела пламени, а также от расположения облучаемой элементарной площадки по отношению к факелу пламени. Пламя имеет до­вольно сложную, изменяющуюся во времени форму, и, вообще говоря, может быть апроксимировано шаром (например, при горении облака газовоздушной смеси), конусом (например, при горении нефтепродуктов в открытой емкос­ти) или цилиндром (при большинстве пожаров).

Однако, в практических расчетах факел пламени условно заменяется прямоугольной площадкой, размещение которой по отношению к облучаемому телу рассматривается так, как это показано на схеме, приведенной на рисунке 13.2.

Значение 12 , соответствующее такой схеме, может быть оп­ределено по формуле:

- в случае, когда элементарная площадка расположена напротив геометрического центра излучающей поверхности,

- в случае, когда элементарная площадка расположена на уровне нижней кромки излучающей поверхности,

,

Формула несколько громоздка и неудобна для использования при проведении расчетов. Для упрощения процедуры определе­ния значения ‘12при решении задач используются графики, построенные путем расчета по этой формуле для некоторых соотношений между параметрами a, b, r.

Облучаемая элементарная площадка расположена на расстоянии r по нормали от одного из углов площадки, заменяющей факел пламени

Рисунок.13.2. Расчетная схема для определения значения‘12 .

Соседние файлы в папке Лекции