Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2019-11-11 | 818 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Расчетные формулы
При расчетах теплового баланса на пожаре определяют, как правило, низшую теплоту сгорания. Количество тепла, выделяющегося при сгорании единицы массы (обьема) горючего при газообразном состоянии воды
,
где – высшая теплота сгорания; – низшая теплота сгорания; – теплота испарения воды, образующейся при сгорании вещества.
Т а б л и ц а 1.5
Тип горючего Вещества | Расчетные формулы | Размерность | |
Индивидуальные вещества | (1.30) | кДж/моль | |
Вещества сложного состава (формула Менделеева) | (1.31) | кДж/кг кДж/моль | |
Смесь газов | (1.32) | ; кДж/ |
где , – соответственно теплота образования одного кмоля i -го конечного продукта горения и j -го исходного вещества; , – соответственно количество кмолей i -го продукта реакции и j -го исходного вещества в уравнении реакции горения; C, Н, S, W – соответственно содержание, % масс. углерода, водорода, серы и влаги в составе вещества; О – сумма кислорода и азота, % вес; – низшая теплота сгорания i -го горючего компонента газовой смеси, кДЖ/моль; – содержание i -го горючего компонента в газовой смеси, % об.
Расчет теплоты сгорания газовоздушных смесей проводят по формуле
, | (1.33) |
где – теплота сгорания газовоздушной смеси, кДж/ , кДж/моль; – низшая теплота сгорания горючего вещества, кДж/ , кДж/моль; – концентрация горючего в смеси с окислителем, % об.
Удельная скорость (интенсивность) тепловыделения при горении равна
, | (1.34) |
где q – удельная интенсивность тепловыделения кВт/ ; – массовая скорость выгорания, кг/().
Скорость тепловыделения при сгорании теплота пожара равна
, | (1.35) |
где – интенсивность тепловыделения, кВт; F – площадь горения, .
Примеры
П р и м е р 1. Определить низшую теплоту сгорания уксусной кислоты, если теплота ее образования 485,6 кДж/моль.
Р е ш е н и е. Для расчета по формуле (1.30) запишем уравнение горения уксусной кислоты в кислороде
;
.
Для расчета количества тепла, выделяющегося при горении на 1 кг горючего, необходимо полученную величину разделить на его молекулярную массу (64)
.
П р и м е р 2. Рассчитать низшую теплоту сгорания органической массы состава: С -62%, Н – 8%, О – 28%, S – 2%.
Р е ш е н и е. По формуле Д. И. Менделеева (1.31)
.
П р и м е р 3. Определить низшую теплоту сгорания газовой смеси, состоящей из – 40%, – 20%, – 15%, – 5%, – 10%, – 10%.
Р е ш е н и е. Для каждого горючего компонента смеси по формуле (1.30) находим теплоту сгорания (табл. 1.6).
Т а б л и ц а 1.6
Уравнение реакции | Теплота образования горючего, кДж/кмоль | Теплота сгорания, кДж/кмоль |
75 | ||
132,4 | ||
201,1 | ||
46,1 |
По формуле (1.32) определим теплоту сгорания газовой смеси
.
Для определения теплоты сгорания 1 газовой смеси необходимо полученное значение разделить на объем, занимаемый 1 кмолем газа при стандартных условиях (24,2 ):
.
П р и м е р 4. Рассчитать теплоту сгорания 1 стехиометрической гексано-воздушной смеси.
Р е ш е н и е. Находим стехиометрический состав горючей смеси по управлению реакции горения
.
Теплоту сгорания 1 гексана определим по формуле (1.30)
,
.
Обьем одного кмоля газа при стандартных условиях равен 24,4 .
Теплоту сгорания 1 стехиометрической гексано-воздушной смеси определим по формуле (1.33)
.
П р и м е р 5. Определить интенсивность тепловыделения на пожаре органической массы (состав в примере 2), если скорость выгорания 0,015 кг/( с), а площадь 150 .
Р е ш е н и е. Согласно формуле (1.35):
.
Контрольные задачи
1. Определить низшую теплоту сгорания 1 этана, пропана, бутана, пентана и гексана. Построить зависимость от молекулярной массы горючего. Теплота образования горючих веществ: этана – 66,4 кДж/моль, пропана – 109,4 кДж/моль, бутана – 232,4 кДж/моль, пентана – 184,4 кДж/моль, гексана – 211,2 кДж/моль.
2. Рассчитать теплоту сгорания 1 ацетилено-воздушной смеси на нижнем и верхнем концентрационных пределах воспламенения, а также при стехиометрической концентрации. Концентрационные пределы воспламенения (КПВ) ацетилена равны 2,0-81,0 %.
Примечание. Построить график зависимости низшей теплоты сгорания от концентрации горючего в воздухе. При расчете теплоты сгорания смеси на ВКПВ необходимо учесть, что только часть горючего способна полностью окислиться в воздухе, остальное количество горючего не вступит в реакцию горения вследствие недостатка окислителя.
3. Определить низшую теплоту сгорания 1 кг древесины состава С – 49%, Н – 8%, О – 43%. Какова удельная интенсивность тепловыделения на пожаре, если массовая скорость выгорания составляет 0,01 кг/()?
4. Для условия предыдущей задачи определить изменение теплоты сгорания и удельной интенсивности тепловыделения при содержании влаги в древесине (сверх 100%) в количестве 3, 5, 10 и 15%. Скорость выгорания влажной древесины соответственно снизится до 0,009, 0,008, 0,006 и 0,005 кг/(). Построить график зависимости и q от содержания влаги в горючем материале.
Примечание. Для решения задачи необходимо пересчитать состава древесины с учетом влаги таким образом, чтобы содержание всех компонентов равнялось 100%.
5. Определить интенсивность тепловыделения, кВт, при горении газовой смеси состава: СО – 15%, – 40%, – 20%, – 14%, – 11%, если скорость истечении 0,8 .
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!