Расчет объема продуктов горения

V⁰_co2=

V⁰_н2o=

V⁰_N2=

 

Так как коэфф. избытка воздуха (α>1), то рассчитаем объем избытка воздуха:

, м³ ,

 

где - массовые доли углерода, водорода, кислорода и серы в горючем веществе, %;

α - коэффициент избытка воздуха;

;

Найдем общий объем продуктов горения:

Общий объём продуктов горения, выделяющихся при сгорании 1 кг вещества в нормальных условиях, определяем, суммируя объёмы компонентов продуктов горения:

 

, м³,

 

где: - объёмы образующихся при нормальных условиях газов: оксида углерода (IV), водяного пара, оксида серы (IV), оксида фосфора (V), азота и кислорода, м³.

 

 

Пересчитываем общий объём продуктов горения на заданное количество вещества:

 

, м³

 

а именно:

 

 

Находим объём продуктов горения при заданных условиях:

 

, м³

 

где: V_пг ^0/ - объем продуктов горения, выделившейся при сгорании заданного количества вещества, м³;

Р_о - давление при нормальных условиях, Па;

Т_о - температура при нормальных условиях, К;

Р - заданное давление, Па;

Т - заданная температура, К.

 

Рассчитаем объем компонентов п.г.:

Объём компонентов продуктов горения определяется по формулам:

 

, м³; , м³ и т.д.

При нахождении процентного состава компонентов продуктов горения их общий объём  принимается за 100% и определяется из соотношения:

 

j , %; j , % и т.д.

 

V(со2)₁=0.8*490*10455.7/ 9594.2 = 427.1 м3;

V(со2)₂=0.8*490*5224/ 4797.1 = 426.8 м3;

V(со2)₃=0.8*490*5224/ 4797.1 = 426.8 м3;

 

V(Н2О)₁ =0.56*490*10455.7/ 9594.2 =299 м3;

V(Н2О)₂ =0.56*490*5224/ 4797.1 =298.8 м3;

V(Н2О)₃ =0.56*490*5224/ 4797.1 =298.8 м3;

 

V( N2) ₁=2.13*490*10455.7/ 9594.2 =1137.4 м3;

V( N2) ₂=2.13*490*5224/ 4797.1 =1336.5 м3;

V( N2) ₃=2.13*490*5224/ 4797.1 =1336.5 м3;

 

Рассчитаем процентный состав компонентов:

 

Ф(со2)₁=427.1*100/10455.7= 4.0%

Ф(со2)₂=426.8*100/5224= 8.1%

Ф(со2)₃=426.8*100/5224= 8.1%

Ф(Н2О) 1=299*100/10455.7=2.8%

Ф(Н2О) 2=298.8*100/5224=5.7%

Ф(Н2О) 3=298.8*100/5224=5.7%

 

Ф(N2)1 =1137.4 *100/10455.7= 10.8%

Ф(N2)2 =1336.5 *100/5224= 25.5%

Ф(N2)3 =1336.5 *100/5224= 25.5%

4. Расчет теплового баланса процесса горения

 

Расчет низшей теплоты сгорания

, кДж/кг

 

где 339,4; 1257; 108,9; 25,1; 9 - коэффициенты при углероде, водороде,

кислороде и т.д. - величины безразмерные;

 - массовые доли кислорода, водорода, азота,

углерода и серы, %;

 - массовая доля влаги в горючем веществе, %.

огнетушащий технический защита пожар

 кДж/кг.

 

Расчет температуры горения

 

Qн = 13847.4 , кДж/кг

Qп.г.=Q_н-Q_недож-Q_п.из.=0.79хQ_н=0.79х 13847.4 =10939.4 , кДж/кг

ТГ=1173 К

 

т.к. в смеси воздуха присутствует азот, то понижаем температуру на 100 градусов

 

ТГ=1073 К

 }

возд.=6.3*1108.2=6981.6

∑ Нср.=11948.1 > Qп.г =10939.4 кДж/кг;

Понижаем на 100 градусов, получим:

 

ТГ=973 К

возд. =6.3*960.3=6049.8

9891.5 <Qп.г =10939.4 кДж/кг;

 

Методом интерполяции определяем ТГ:

11948.1 Дж/моль - 1073К

 кДж/моль - Т_Г

Т_Г = 1023.9 К.

 

Расчет параметров развития пожара

Определение приведенной массовой скорости выгорания

 

По справочнику РТП стр.100

 

V_М1=0.35/60=0.0058 ,кг/(м²/с);

V_М2=0.35/60=0.0058 , кг/(м²/с);

V_М3=0.35/60=0.0058 , кг/(м²/с);

 

Расчет плотности теплового потока

 

 

где η - коэффициент химического недожога, принимается по справочнику РТП стр.97

V_{M пр} - массовая скорость выгорания, кг/(м²/с);

S_п - площадь пожара на определенный момент времени, м²;

Q_P^H - низшая теплота сгорания, кДж/моль;

S_огр- площадь поверхности ограждающих конструкций, м²;

 

Определение температуры среды в помещении

 

По монограмме Рис.3 на стр. 16 М/У по полученным значениям q, α определяется температура среды в помещении на определенные, заданные моменты времени.

Т₁ = 80 С=353К

Т₂= 340 С=613К

Т₃ = 410 С=683К