Уравнение теплового баланса процесса горения

Тепловой баланс процесса горения складывается из следующих составляющих:

Приход:

Основная статья приходной части теплового баланса – это теплота горения вещества Q_гор.

Вторая составляющая – Q_исх – теплота исходных веществ, т.е. теплосодержание горючего и окислителя. Эта величина зависит от агрегатного состояния и химической природы горючего. Например, для метана Q_исх < 1 %, а для древесины» 3%.

Расход:

Q_ПГ – теплота, уходящая с продуктами горения. Так как продукты горения создают конвективный поток над пламенем, то Q_ПГ называют также теплотой конвекции или конвективной теплотой. Q_ПГ колеблется в пределах 35 – 95 % от Q_гор.

Q_{недожог} – это часть химической энергии исходного горючего вещества, заключенная в продуктах неполного горения, уходящих из пламени. В зависимости от условий газообмена и вида горючего. Q_{недожог} составляет 5 – 25 % от Q_гор.

Q_излуч – теплота излучения пламени. Небольшая часть ее уходит с конвективным потоком, а также падает на горящую поверхность, основная часть излучается в окружающую среду. Величина Q_излуч достигает до 40 % от Q_гор.

С учетом перечисленных составляющих уравнение теплового баланса процесса горения будет выглядеть следующим образом:

Q_исх + Q_гор = Q_ПГ + Q_{недожог} + Q_излуч (1)

^{______________ ____________________________}

приход расход

Анализ этого уравнения показывает, что практически единственным источником тепловой энергии любого процесса горения, а значит, и любого пожара, является тепловой эффект химических реакций окисления в пламени, т.е. теплота горения, которая относится к важнейшим характеристикам пожарной опасности веществ и материалов.