- динамическая вязкость паров жидкости при температуре кипения, ;
- плотность паров жидкости при температуре кипения, ;
- кинематическая вязкость паров жидкости при температуре кипения, ; если величина не известна, то ее вычисляют по формуле
, (17)
- молекулярная масса жидкости, ;
d - характерный размер зеркала горящей жидкости, м. Определяется как корень квадратный из площади поверхности горения; если площадь горения имеет форму окружности, то характерный размер равен ее диаметру. При расчете скорости турбулентного горения можно принять d = 10 м;
- температура кипения жидкости, К.
Порядок расчета следующий.
4.17.1.1. Определяют режим горения по величине критерия Галилея Ga, вычисляемого по формуле
, (18)
где g - ускорение свободного падения, .
4.17.1.2. В зависимости от режима горения вычисляют безразмерную скорость выгорания М. Для ламинарного режима горения:
; M = 10,87 AB, (19)
Для переходного режима горения:
если , то , (20)
если , то . (21)
Для турбулентного режима горения:
; , (22)
где ; ;
- молекулярная масса кислорода, ;
- стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения;
- стехиометрический коэффициент жидкости в реакции горения.
Примечание. При для ароматических углеводородов А = 1,45 при и A = 3,40s - 1,56 при s > 0,9.
В - безразмерный параметр, характеризующий интенсивность массопереноса, вычисляемый по формуле
207 × 64 пикс.   Открыть в новом окне |
где Q - низшая теплота сгорания жидкости, ;
- безразмерное значение массы кислорода, необходимого для сгорания 1 кг жидкости;
с - изобарная теплоемкость продуктов горения (принимается равной теплоемкости воздуха с = 1), ;
- температура окружающей среды, принимаемая равной 293 К;
Н - теплота парообразования жидкости при температуре кипения, ;
- средняя изобарная теплоемкость жидкости в интервале от до .
4.17.2. Если известны кинематическая вязкость пара или молекулярная масса и температура кипения исследуемой жидкости, то скорость турбулентного горения вычисляют с использованием экспериментальных данных по формуле
(24)
где - экспериментальное значение скорости выгорания в переходном режиме горения, полученное по пп. 4.16.2.5.-4.16.3.2, ;
- диаметр горелки, в которой получено значение , м. Рекомендуется использовать горелку диаметром 30 мм. Если в горелке диаметром 30 мм наблюдается ламинарный режим горения, следует применять горелку большего диаметра.
Относительная погрешность расчета по формулам (16) и (24) не превышает 21%.
4.17.3. Если не известны кинематическая вязкость паров или молекулярная масса и температура кипения исследуемой жидкости, то оценку скорости выгорания проводят в следующем порядке.
4.17.3.1. Находят скорость выгорания жидкости в горелках диаметром 10, 15, 18, 20, 25 и 30 мм согласно пп. 4.16.2.5-4.16.3.2. Полученные результаты заносят в табл. 14.
Таблица 14
+----------+-------------+--------------+------------+------------------+
| Диаметр | Скорость |Режим горения | | |
| горелки | выгорания | (визуальное | 3 | _ |
| d_i, м | _ | наблюдение) | gd_i, | m_id_i, |
| | m_i, | |м(4) х с(-2)|кг х м(-1) х с(-1)|
| |кг х м(-2) х | | | |
| | с(-1) | | | |
+----------+-------------+--------------+------------+------------------+
| | | | | |
+----------+-------------+--------------+------------+------------------+
4.17.3.2. Вычисляют среднее арифметическое значение (md) л для всех испытаний, в которых наблюдалось ламинарное горение.
Примечание. Обычно значения , в условиях ламинарного горения близки по значению или монотонно убывают с увеличением диаметра горелки. Для переходного режима горения характерно возрастание значений .
4.17.3.3. Результаты испытаний, относящиеся к переходному режиму горения, заносят в табл. 15 в виде функций , , , с точностью до четвертого знака после запятой.
Количество экспериментальных точек должно быть не менее трех, в противном случае проводят дополнительные эксперименты согласно пп. 4.16.2.5-4.16.3.2 в горелках диаметром более 30 мм.
Таблица 15
+---------------+----------------+----------------+----------+----------+
| N п/п (i) |x_i = lg(gd_i(3)| y_i = lg | x_i(2) | x_iy_i |
| | | _ | | |
| | | (m_id_i) | | |
+---------------+----------------+----------------+----------+----------+
| | | | | |
+---------------+----------------+----------------+----------+----------+
Вычисляют по столбцам табл. 15 , , , и средние значения , ,
где n - число экспериментальных точек, относящихся к переходному режиму горения.
4.17.3.4. Вычисляют параметры а и b по формулам:
198 × 150 пикс.   Открыть в новом окне |