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