Воспламеняемость аэрозолей
Аэрозоли по своим свойствам занимают промежуточное положение между аэрогелями и гомогенными газовыми смесями. Сходство с аэрогелями состоит в том, что они являются гетерогенными дисперсными системами с одинаковой твёрдой фазой. С газовыми смесями аэрозоли сходны тем, что содержат достаточно кислорода для полного сгорания, т.е. не требуют подвода кислорода из окружающей атмосферы. Благодаря хорошему смешению горючего с окислителем аэрозоли взрывоопасны подобно газовым смесям. В аэрозолях также возможно самовоспламенение или вынужденное воспламенение, критические условия для которых определяются диаграммой Н.Н. Семёнова. Воспламеняемость аэрозолей так же может характеризоваться температурой самовоспламенения или мощностью источника зажигания. В явлениях воспламенения и горения аэрозолей металлов обнаруживается ряд черт, объединяющих их с газовыми смесями. Это - критические условия температурного типа в виде минимальной мощности зажигающего импульса, а также концентрационного типа - в виде концентрационных пределов воспламеняемости, способности к достижению взрывного горения, сходства зависимости воспламеняемости от некоторых факторов. Горение в аэрозоле распространяется от частицы к частице. Зажигающий импульс в виде теплового потока передаётся с некоторой скоростью и задерживается в частице на время её нагрева до температуры воспламенения. По истечении этого времени частица загорается и посылает зажигающий импульс следующей частице. Скорость распространения фронта горения в аэрозолях , м/с вычисляют по формуле:
, (2.6)
где - путь передачи зажигающего импульса между частицами, м; - скорость распространения теплового импульса в промежуточной среде, м/с; - время, затрачиваемое на прогрев и воспламенение частицы, с. Среднее расстояние между частицами аэрозоля , вычисляют по формуле:
, (2.7)
где - средний линейный размер частиц, м; - линейная концентрация аэрозоля, м/м; - коэффициент формы частицы; - объёмная концентрации аэрозоля, м3/м3; - плотность вещества, кг/м3; - массовой концентрации аэрозоля, кг/м3. В этом случае размерности плотности ( ) и массовой концентрации ( ) одинаковы, объёмная ( ) и линейная концентрации ( ) аэрозоля, безразмерны. Объемная концентрация , вычисляется по формуле:
, (2.8)
где - объем дисперсной фазы, м3; - объем аэрозоля, м3. Линейная концентрация , вычисляется по формуле:
, (2.9)
где - расстояние между частицами, м.
Определим расстояние между частицами аэрозоля, имеющего массовую концентрацию = 40×10-3 кг/м3, плотность металла = 10×103 кг/м3, размер частиц = 40×10-6 м, коэффициент формы = 1. Получим = 4×10-6, =16×10-3 и тогда расстояние между частицами = 2,5×10-3 м. Изменение концентрации аэрозоля, плотности металла, формы частиц значительно слабее влияет на расстояние между частицами, чем размер частиц. Так с изменением концентрации в 10 раз, расстояние изменяется в 2 раза, тогда как при таком же изменении размера частиц расстояние изменяется в 10 раз.
Таблица 2.2 – Нижние концентрационные пределы взрывчатости некоторых веществ
Для сложной газо-паровоздушной смеси известного состава пределы воспламенения , % можно подсчитать по формуле Ле Шателье:
, (2.10)
где , … - концентрация горючих компонентов в смеси, причём + +…+ = 100 (%); , … - соответствующие пределы воспламенения чистых компонентов смеси, %.
Популярное: Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1005)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |