
515 × 32 пикс. Открыть в новом окне

, (94)

- стандартная теплота образования горючего вещества,

;

- абсолютная энтальпия простых веществ и продуктов их горения, значения которых приведены в табл. 30-32;

- абсолютная энтальпия галогена,

. Если в молекуле горючего вещества несколько галогенов, то выражение

заменяют на (


274 × 30 пикс. Открыть в новом окне

);

R - универсальная газовая постоянная,

;

T°, T' - соответственно начальная температура исходной горючей смеси и температура горения, K;

- абсолютные энтальпии продуктов горения, значения которых приведены в табл. 31 и 32.

Задача вычисления адиабатической температуры горения сводится к нахождению такой температуры (Т'), при которой наблюдается равенство внутренних энергий исходных веществ и продуктов их горения.

Таблица 30

┌───────────────────┬───────────────────────────────────────────────────┐
│     Вещество      │ Абсолютная энтальпия при 298,15 К, кДж х моль(-1) │
├───────────────────┼───────────────────────────────────────────────────┤
│Вr2 (жидкость)     │                     - 21,159                      │
│                   │                                                   │
│С (газ)            │                     1108,235                      │
│                   │                                                   │
│H2O (жидкость)     │                     - 34,071                      │
│                   │                                                   │
│Р (тв., белый)     │                      719,625                      │
│                   │                                                   │
│S (ромб.)          │                      298,460                      │
│                   │                                                   │
│S2 (газ)           │                      725,954                      │
│                   │                                                   │
│Si                 │                      906,514                      │
└───────────────────┴───────────────────────────────────────────────────┘

3. Значение

без учета степени диссоциации продуктов горения вычисляют по формуле


395 × 29 пикс. Открыть в новом окне

, (95)

где

- число атомов углерода, серы, галоида, С водорода, азота, фосфора в молекуле горючего вещества.

Значение

вычисляют по формуле

, (96)

где

- стехиометрический коэффициент кислорода, вычисляемый по формуле (36).

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (92) составляет 30%.

Таблица 31

┌──────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ T, К │                 Абсолютные энтальпии простых веществ и продуктов их горения, кДж х моль(-1)                 │
│      ├────────┬───────┬───────┬───────┬─────────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┬───────┬───────┬─────────┤
│      │ Воздух │  CO2  │  СО   │  О2   │    О    │  Н2О  │  ОН   │   Н2   │   Н   │  N2   │  NO   │  Ar   │    С    │
│      │        │       │       │       │         │       │       │        │       │       │       │       │(графит) │
├──────┼────────┼───────┼───────┼───────┼─────────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼─────────┤
│0     │0       │0      │279,07 │0      │246,55   │0      │158,04 │238,94  │335,17 │0      │89,78  │0      │393,21   │
│298,15│8,66    │9,35   │287,74 │8,67   │253,27   │9,91   │166,86 │247,39  │341,36 │8,67   │98,95  │6,19   │394,19   │
│400   │11,64   │13,36  │290,71 │11,69  │255,48   │13,36  │169,88 │250,37  │343,47 │11,64  │101,99 │8,30   │395,21   │
│600   │17,62   │22,25  │296,67 │17,91  │259,73   │20,41  │175,78 │256,22  │347,63 │17,56  │108,09 │12,46  │398,14   │
│800   │23,86   │32,14  │302,90 │24,49  │263,93   │27,93  │181,72 │262,11  │351,79 │23,71  │114,48 │16,61  │401,87   │
│1000  │30,36   │42,72  │309,40 │31,36  │268,12   │35,94  │187,76 │268,09  │355,94 │30,13  │121,15 │20,77  │406,02   │
│1200  │37,09   │53,77  │316,14 │38,41  │272,29   │44,48  │193,98 │274,21  │360,09 │36,78  │128,02 │24,92  │410,45   │
│1400  │44,00   │65,19  │323,04 │45,60  │276,46   │53,51  │200,39 │280,49  │364,24 │43,61  │135,04 │29,08  │415,09   │
│1600  │51,05   │76,87  │330,08 │52,91  │280,63   │62,97  │206,99 │286,95  │368,40 │50,58  │142,17 │33,23  │419,90   │
│1800  │58,20   │88,70  │337,21 │60,31  │284,79   │72,82  │213,72 │293,57  │372,55 │57,65  │149,39 │37,38  │424,83   │
│2000  │65,44   │100,71 │344,42 │67,81  │288,96   │83,02  │220,60 │300,36  │376,70 │64,81  │156,66 │41,54  │429,85   │
│2200  │72,76   │112,82 │351,69 │75,41  │293,11   │93,41  │227,60 │306,99  │380,86 │71,97  │163,98 │45,69  │434,53   │
│2400  │80,14   │125,04 │359,01 │83,10  │297,28   │104,14 │234,71 │314,03  │385,01 │79,26  │171,35 │49,85  │439,69   │
│2600  │86,58   │137,32 │366,37 │90,88  │301,44   │115,08 │241,91 │321,19  │389,16 │86,57  │178,75 │54,00  │444,92   │
│2800  │95,06   │149,69 │373,77 │98,74  │305,61   │126,22 │249,22 │328,46  │393,32 │93,91  │186,17 │58,15  │450,20   │
│3000  │102,60  │162,10 │381,18 │106,69 │309,79   │137,56 │256,56 │335,82  │397,47 │101,30 │193,62 │62,307 │455,54   │
│3200  │110,17  │174,55 │388,64 │114,72 │313,98   │149,05 │263,99 │343,27  │401,62 │108,71 │201,08 │66,46  │460,93   │
│3400  │117,77  │187,06 │396,10 │122,82 │318,18   │160,69 │271,49 │350,81  │405,77 │116,14 │208,57 │70,60  │466,37   │
│3600  │125,41  │196,61 │403,60 │130,98 │322,39   │172,47 │279,04 │358,44  │409,93 │123,61 │216,08 │74,77  │471,86   │
│3800  │133,08  │212,19 │411,10 │139,22 │326,62   │184,37 │286,65 │366,13  │414,08 │131,08 │223,60 │78,92  │477,41   │
│4000  │140,78  │224,81 │418,63 │147,51 │330,87   │196,42 │294,30 │373,90  │418,23 │138,58 │231,13 │83,08  │483,00   │
└──────┴────────┴───────┴───────┴───────┴─────────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴─────────┘

Таблица 32

┌──────┬────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ Т, К │                    Абсолютные энтальпии простых веществ и продуктов их горения, кДж х моль(-1)                     │
│      ├───────┬───────┬───────┬────────┬───────┬───────┬────────┬──────┬────────┬───────┬─────────┬────────┬───────┬───────┤
│      │  HF   │  CF4  │  F2   │   F    │  НСl  │  Сl2  │   Сl   │ HBr  │  Br2   │  Вr   │  P4O10  │Р (газ) │  SO2  │ SiO2  │
├──────┼───────┼───────┼───────┼────────┼───────┼───────┼────────┼──────┼────────┼───────┼─────────┼────────┼───────┼───────┤
│0     │   0   │ 75,04 │298,14 │ 226,25 │ 27,35 │   0   │ 119,33 │67,90 │   0    │ 94,93 │    0    │ 1030,6 │ 64,06 │   0   │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│298,15│ 8,60  │ 87,77 │306,97 │ 232,76 │ 35,99 │ 9,18  │ 125,59 │76,55 │  9,73  │101,14 │  30,17  │ 1036,8 │ 44,61 │ 6,93  │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│400   │ 11,56 │ 94,60 │310,25 │ 235,06 │ 38,96 │ 12,71 │ 127,85 │79,53 │ 13,43  │103,25 │  51,69  │ 1038,9 │ 78,86 │ 11,97 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│600   │ 17,40 │110,70 │317,11 │ 239,48 │ 44,83 │ 19,92 │ 132,38 │85,42 │ 20,84  │107,41 │ 102,52  │ 1043,1 │ 88,15 │ 23,85 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│800   │ 23,28 │128,93 │324,29 │ 243,80 │ 50,82 │ 27,30 │ 136,92 │91,52 │ 28,38  │111,59 │ 159,64  │ 1047,2 │ 98,33 │ 37,57 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│1000  │ 29,25 │148,32 │331,67 │ 248,07 │ 57,04 │ 34,78 │ 141,39 │97,86 │ 35,86  │115,82 │ 220,03  │ 1051,4 │109,04 │ 52,61 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│1200  │ 35,36 │168,37 │339,18 │ 252,30 │ 63,48 │ 42,32 │ 145,80 │104,45│ 43,43  │120,13 │ 282,27  │ 1055,5 │120,08 │ 66,97 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│1400  │ 41,63 │188,84 │346,82 │ 256,52 │ 70,12 │ 49,91 │ 150,17 │111,23│ 51,02  │124,51 │ 345,66  │ 1059,7 │131,35 │ 81,26 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│1600  │ 48,08 │209,58 │354,54 │ 260,72 │ 76,94 │ 57,54 │ 154,49 │118,19│ 58,65  │128,96 │ 409,78  │ 1063,9 │142,77 │ 95,99 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│1800  │ 54,70 │230,49 │362,38 │ 264,91 │ 83,90 │ 65,21 │ 158,79 │125,27│ 66,30  │133,45 │ 474,42  │ 1068,0 │154,31 │111,29 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│2000  │ 61,45 │251,56 │370,35 │ 269,10 │ 90,99 │ 72,93 │ 163,06 │132,48│ 73,98  │137,98 │ 539,42  │ 1072,3 │165,95 │126,59 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│2200  │ 68,27 │272,46 │378,05 │ 273,27 │ 98,08 │ 80,62 │ 167,32 │139,64│ 81,61  │142,52 │ 604,11  │1076,49 │177,55 │154,34 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│2400  │ 75,26 │293,67 │386,25 │ 277,45 │105,34 │ 88,43 │ 171,56 │147,00│ 89,37  │147,08 │ 669,52  │1080,81 │189,27 │174,42 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│2600  │ 82,32 │314,95 │394,55 │ 281,62 │112,67 │ 96,30 │ 175,78 │154,45│ 97,16  │151,63 │ 735,08  │1085,23 │201,21 │194,50 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│2800  │ 89,48 │336,25 │402,92 │ 285,79 │120,09 │104,21 │ 180,01 │161,74│ 105,02 │156,16 │ 800,76  │1089,75 │213,16 │214,59 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│3000  │ 96,74 │357,59 │411,38 │ 289,96 │127,64 │112,21 │ 184,22 │169,49│ 112,96 │160,71 │ 866,57  │1094,38 │225,15 │234,67 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│3200  │104,04 │378,99 │419,91 │ 294,12 │135,06 │120,26 │ 188,42 │177,08│ 121,00 │165,23 │ 932,45  │1099,14 │237,24 │254,75 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│3400  │111,40 │400,39 │428,44 │ 298,28 │142,62 │128,37 │ 192,62 │184,75│ 129,16 │169,74 │ 998,40  │1104,04 │249,36 │274,83 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│3600  │118,84 │421,81 │436,93 │ 302,44 │150,24 │136,59 │ 196,82 │192,44│ 137,44 │174,23 │ 1064,38 │1109,06 │261,59 │294,92 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│3800  │126,33 │445,00 │445,46 │ 306,61 │157,90 │144,81 │ 201,01 │200,20│ 145,88 │178,71 │ 1130,42 │1114,21 │273,89 │315,00 │
│      │       │       │       │        │       │       │        │      │        │       │         │        │       │       │
│4000  │133,85 │464,73 │453,91 │ 310,77 │165,60 │153,14 │ 205,20 │207,99│ 154,46 │183,17 │ 1196,50 │1119,50 │286,20 │335,00 │
└──────┴───────┴───────┴───────┴────────┴───────┴───────┴────────┴──────┴────────┴───────┴─────────┴────────┴───────┴───────┘

Приложение 12

Рекомендуемое

Методы расчета скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

1. Метод заключается в определении верхних границ для максимальной и средней скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей в сферическом реакционном сосуде постоянного объема.

Верхнюю границу для максимальной скорости нарастания давления в

вычисляют по формуле


254 × 37 пикс. Открыть в новом окне

, (97)

где

- начальное давление, кПа;

- нормальная скорость распространения пламени при начальных давлении и температуре,

;

а - радиус сферического реакционного сосуда, м;

- безразмерное максимальное давление взрыва;

- максимальное абсолютное давление взрыва, кПа;

- показатель адиабаты для исследуемой смеси;

- термокинетический показатель степени в зависимости нормальной скорости распространения пламени от давления и температуры. Если значение неизвестно, его принимают равным 0,4.

Верхнюю границу для средней скорости нарастания давления в

вычисляют по формуле


226 × 71 пикс. Открыть в новом окне

, (98)

где

- функция от параметров

, значения которой находят с помощью номограмм, приведенных в черт. 26 и 27.


1455 × 752 пикс. Открыть в новом окне


1466 × 759 пикс. Открыть в новом окне

Значения

находят термодинамическим расчетом или, в случае невозможности расчета, принимают равными соответственно 9,0 и 1,4.

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формулам (97) и (98) не превышает 20%.

2. Максимальную скорость нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей для веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, S, F, CI, вычисляют по формуле

, (99)

где V - объем реакционного сосуда,

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (99) не превышает 30%.

Приложение 13

Рекомендуемое

Метод экспериментального определения условий теплового самовозгорания твердых веществ и материалов

1. Аппаратура

Аппаратура для определения условий теплового самовозгорания включает в себя следующие элементы.

Методы расчета скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

Метод экспериментального определения условий теплового самовозгорания твердых веществ и материалов

1. Аппаратура

Калькуляторы

Аккаунт