Приложение 11 (рекомендуемое). Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

Приложение 11

Рекомендуемое

 

Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей

 

Метод расчета максимального давления взрыва газо- и паровоздушных смесей распространяется на вещества, состоящие из атомов С, Н, О, N, S, F, CI, Вг, Р, Si.

1. Максимальное давление взрыва без учета степени диссоциации продуктов горения в кПа вычисляют по формуле

 

, (92)

 

где - начальное давление, при котором находится исходная смесь, кПа;

- адиабатическая температура горения стехиометрической смеси горючего с воздухом при постоянном объеме, K;

- сумма числа молей конечных продуктов горения;

- температура исходной смеси, K;

- сумма числа молей газообразных исходных веществ.

2. Если для горючего вещества неизвестна адиабатическая температура горения стехиометрической смеси, то ее вычисляют по формуле

 

, (93)

 

где - абсолютная энтальпия горючего, . Вычисляют по формуле

 

 

, (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 ();

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)

С (газ)

H2O (жидкость)

Р (тв., белый)

S (ромб.)

S2 (газ)

Si
- 21,159

1108,235

- 34,071

719,625

298,460

725,954

906,514

3. Значение без учета степени диссоциации продуктов горения вычисляют по формуле

 

, (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
298,15
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
0
8,66
11,64
17,62
23,86
30,36
37,09
44,00
51,05
58,20
65,44
72,76
80,14
86,58
95,06
102,60
110,17
117,77
125,41
133,08
140,78
0
9,35
13,36
22,25
32,14
42,72
53,77
65,19
76,87
88,70
100,71
112,82
125,04
137,32
149,69
162,10
174,55
187,06
196,61
212,19
224,81
279,07
287,74
290,71
296,67
302,90
309,40
316,14
323,04
330,08
337,21
344,42
351,69
359,01
366,37
373,77
381,18
388,64
396,10
403,60
411,10
418,63
0
8,67
11,69
17,91
24,49
31,36
38,41
45,60
52,91
60,31
67,81
75,41
83,10
90,88
98,74
106,69
114,72
122,82
130,98
139,22
147,51
246,55
253,27
255,48
259,73
263,93
268,12
272,29
276,46
280,63
284,79
288,96
293,11
297,28
301,44
305,61
309,79
313,98
318,18
322,39
326,62
330,87
0
9,91
13,36
20,41
27,93
35,94
44,48
53,51
62,97
72,82
83,02
93,41
104,14
115,08
126,22
137,56
149,05
160,69
172,47
184,37
196,42
158,04
166,86
169,88
175,78
181,72
187,76
193,98
200,39
206,99
213,72
220,60
227,60
234,71
241,91
249,22
256,56
263,99
271,49
279,04
286,65
294,30
238,94
247,39
250,37
256,22
262,11
268,09
274,21
280,49
286,95
293,57
300,36
306,99
314,03
321,19
328,46
335,82
343,27
350,81
358,44
366,13
373,90
335,17
341,36
343,47
347,63
351,79
355,94
360,09
364,24
368,40
372,55
376,70
380,86
385,01
389,16
393,32
397,47
401,62
405,77
409,93
414,08
418,23
0
8,67
11,64
17,56
23,71
30,13
36,78
43,61
50,58
57,65
64,81
71,97
79,26
86,57
93,91
101,30
108,71
116,14
123,61
131,08
138,58
89,78
98,95
101,99
108,09
114,48
121,15
128,02
135,04
142,17
149,39
156,66
163,98
171,35
178,75
186,17
193,62
201,08
208,57
216,08
223,60
231,13
0
6,19
8,30
12,46
16,61
20,77
24,92
29,08
33,23
37,38
41,54
45,69
49,85
54,00
58,15
62,307
66,46
70,60
74,77
78,92
83,08
393,21
394,19
395,21
398,14
401,87
406,02
410,45
415,09
419,90
424,83
429,85
434,53
439,69
444,92
450,20
455,54
460,93
466,37
471,86
477,41
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

298,15

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000

3200

3400

3600

3800

4000
0

8,60

11,56

17,40

23,28

29,25

35,36

41,63

48,08

54,70

61,45

68,27

75,26

82,32

89,48

96,74

104,04

111,40

118,84

126,33

133,85
75,04

87,77

94,60

110,70

128,93

148,32

168,37

188,84

209,58

230,49

251,56

272,46

293,67

314,95

336,25

357,59

378,99

400,39

421,81

445,00

464,73
298,14

306,97

310,25

317,11

324,29

331,67

339,18

346,82

354,54

362,38

370,35

378,05

386,25

394,55

402,92

411,38

419,91

428,44

436,93

445,46

453,91
226,25

232,76

235,06

239,48

243,80

248,07

252,30

256,52

260,72

264,91

269,10

273,27

277,45

281,62

285,79

289,96

294,12

298,28

302,44

306,61

310,77
27,35

35,99

38,96

44,83

50,82

57,04

63,48

70,12

76,94

83,90

90,99

98,08

105,34

112,67

120,09

127,64

135,06

142,62

150,24

157,90

165,60
0

9,18

12,71

19,92

27,30

34,78

42,32

49,91

57,54

65,21

72,93

80,62

88,43

96,30

104,21

112,21

120,26

128,37

136,59

144,81

153,14
119,33

125,59

127,85

132,38

136,92

141,39

145,80

150,17

154,49

158,79

163,06

167,32

171,56

175,78

180,01

184,22

188,42

192,62

196,82

201,01

205,20
67,90

76,55

79,53

85,42

91,52

97,86

104,45

111,23

118,19

125,27

132,48

139,64

147,00

154,45

161,74

169,49

177,08

184,75

192,44

200,20

207,99
0

9,73

13,43

20,84

28,38

35,86

43,43

51,02

58,65

66,30

73,98

81,61

89,37

97,16

105,02

112,96

121,00

129,16

137,44

145,88

154,46
94,93

101,14

103,25

107,41

111,59

115,82

120,13

124,51

128,96

133,45

137,98

142,52

147,08

151,63

156,16

160,71

165,23

169,74

174,23

178,71

183,17
0

30,17

51,69

102,52

159,64

220,03

282,27

345,66

409,78

474,42

539,42

604,11

669,52

735,08

800,76

866,57

932,45

998,40

1064,38

1130,42

1196,50
1030,6

1036,8

1038,9

1043,1

1047,2

1051,4

1055,5

1059,7

1063,9

1068,0

1072,3

1076,49

1080,81

1085,23

1089,75

1094,38

1099,14

1104,04

1109,06

1114,21

1119,50
64,06

44,61

78,86

88,15

98,33

109,04

120,08

131,35

142,77

154,31

165,95

177,55

189,27

201,21

213,16

225,15

237,24

249,36

261,59

273,89

286,20
0

6,93

11,97

23,85

37,57

52,61

66,97

81,26

95,99

111,29

126,59

154,34

174,42

194,50

214,59

234,67

254,75

274,83

294,92

315,00

335,00

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Получить доступ к системе ГАРАНТ

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.