Максимальное давление взрыва

Максимальное давление взрыва—наибольшее избыточное давление, возникающее при дефлаграционном сгорании газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.

Максимальное давление взрыва определяется экспериментально и расчетными методами. Методика расчета регламентируется приложением 11 [3.6].

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.

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

(51)

где:

р_н — начальное давление, при котором находится исходная смесь, кПа;

Т _ад (V) — адиабатическая температура горения стехиометрической смеси горючего с воздухом при постоянном объеме, К (принимать значение, расчитанное в п.2.6 настоящей работы без учета теплопотерь);

— сумма числа молей конечных продуктов горения (определяется по п.2.3 курсовой работы с учетом избытка воздуха);

Т_н — температура исходной смеси. К;

— сумма числа молей газообразных исходных веществ (определяется по п.2.3 курсовой работы с учетом избытка воздуха).

Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по данной методике составляет 30 %.

Пример:

Условие: Вычислить максимальное давление взрыва смеси гексана С₆Н₁₄ с воздухом, если начальное давление 101,3 кПа, начальная температура 273 К, температура взрыва (адиабатическая температура горения) 2355 К.

Решение:

1. Уравнение реакции горения гексана в воздухе:

С₆Н₁₄ + 9,5(О₂ + 3,76 N₂) =6СО₂ + 7Н₂О + 9,5· 3,76 N₂

2. Рассчитаем число молей (киломолей) газообразных веществ до и после взрыва:

до взрыва: n = 1 + 9,5×4,76 = 46,22 моль

после взрыва: m = 6 + 7 + 9,5×3,76 = 48,72 моль

3. Максимальное давление взрыва составит:

Р_взр = = 921,1 кПа