ar-net.ru
|
|
| 515 × 32 пикс. Открыть в новом окне | |
, (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 (
|
|
| 274 × 30 пикс. Открыть в новом окне | |
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) | - 21,159 |
| | |
|С (газ) | 1108,235 |
| | |
|H2O (жидкость) | - 34,071 |
| | |
|Р (тв., белый) | 719,625 |
| | |
|S (ромб.) | 298,460 |
| | |
|S2 (газ) | 725,954 |
| | |
|Si | 906,514 |
+-------------------+---------------------------------------------------+
3. Значение 
без учета степени диссоциации продуктов горения вычисляют по формуле
без учета степени диссоциации продуктов горения вычисляют по формуле
|
|
| 395 × 29 пикс. Открыть в новом окне | |
где 
, 
, 
, 
, 
, 
- число атомов углерода, серы, галоида, С водорода, азота, фосфора в молекуле горючего вещества.
, , , , , - число атомов углерода, серы, галоида, С водорода, азота, фосфора в молекуле горючего вещества.Значение 
вычисляют по формуле
вычисляют по формуле
, (96)где 
- стехиометрический коэффициент кислорода, вычисляемый по формуле (36).
- 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 |0 |0 |279,07 |0 |246,55 |0 |158,04 |238,94 |335,17 |0 |89,78 |0 |393,21 |
|298,15|8,66 |9,35 |287,74 |8,67 |253,27 |9,91 |166,86 |247,39 |341,36 |8,67 |98,95 |6,19 |394,19 |
|400 |11,64 |13,36 |290,71 |11,69 |255,48 |13,36 |169,88 |250,37 |343,47 |11,64 |101,99 |8,30 |395,21 |
|600 |17,62 |22,25 |296,67 |17,91 |259,73 |20,41 |175,78 |256,22 |347,63 |17,56 |108,09 |12,46 |398,14 |
|800 |23,86 |32,14 |302,90 |24,49 |263,93 |27,93 |181,72 |262,11 |351,79 |23,71 |114,48 |16,61 |401,87 |
|1000 |30,36 |42,72 |309,40 |31,36 |268,12 |35,94 |187,76 |268,09 |355,94 |30,13 |121,15 |20,77 |406,02 |
|1200 |37,09 |53,77 |316,14 |38,41 |272,29 |44,48 |193,98 |274,21 |360,09 |36,78 |128,02 |24,92 |410,45 |
|1400 |44,00 |65,19 |323,04 |45,60 |276,46 |53,51 |200,39 |280,49 |364,24 |43,61 |135,04 |29,08 |415,09 |
|1600 |51,05 |76,87 |330,08 |52,91 |280,63 |62,97 |206,99 |286,95 |368,40 |50,58 |142,17 |33,23 |419,90 |
|1800 |58,20 |88,70 |337,21 |60,31 |284,79 |72,82 |213,72 |293,57 |372,55 |57,65 |149,39 |37,38 |424,83 |
|2000 |65,44 |100,71 |344,42 |67,81 |288,96 |83,02 |220,60 |300,36 |376,70 |64,81 |156,66 |41,54 |429,85 |
|2200 |72,76 |112,82 |351,69 |75,41 |293,11 |93,41 |227,60 |306,99 |380,86 |71,97 |163,98 |45,69 |434,53 |
|2400 |80,14 |125,04 |359,01 |83,10 |297,28 |104,14 |234,71 |314,03 |385,01 |79,26 |171,35 |49,85 |439,69 |
|2600 |86,58 |137,32 |366,37 |90,88 |301,44 |115,08 |241,91 |321,19 |389,16 |86,57 |178,75 |54,00 |444,92 |
|2800 |95,06 |149,69 |373,77 |98,74 |305,61 |126,22 |249,22 |328,46 |393,32 |93,91 |186,17 |58,15 |450,20 |
|3000 |102,60 |162,10 |381,18 |106,69 |309,79 |137,56 |256,56 |335,82 |397,47 |101,30 |193,62 |62,307 |455,54 |
|3200 |110,17 |174,55 |388,64 |114,72 |313,98 |149,05 |263,99 |343,27 |401,62 |108,71 |201,08 |66,46 |460,93 |
|3400 |117,77 |187,06 |396,10 |122,82 |318,18 |160,69 |271,49 |350,81 |405,77 |116,14 |208,57 |70,60 |466,37 |
|3600 |125,41 |196,61 |403,60 |130,98 |322,39 |172,47 |279,04 |358,44 |409,93 |123,61 |216,08 |74,77 |471,86 |
|3800 |133,08 |212,19 |411,10 |139,22 |326,62 |184,37 |286,65 |366,13 |414,08 |131,08 |223,60 |78,92 |477,41 |
|4000 |140,78 |224,81 |418,63 |147,51 |330,87 |196,42 |294,30 |373,90 |418,23 |138,58 |231,13 |83,08 |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 | 0 | 75,04 |298,14 | 226,25 | 27,35 | 0 | 119,33 |67,90 | 0 | 94,93 | 0 | 1030,6 | 64,06 | 0 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|298,15| 8,60 | 87,77 |306,97 | 232,76 | 35,99 | 9,18 | 125,59 |76,55 | 9,73 |101,14 | 30,17 | 1036,8 | 44,61 | 6,93 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|400 | 11,56 | 94,60 |310,25 | 235,06 | 38,96 | 12,71 | 127,85 |79,53 | 13,43 |103,25 | 51,69 | 1038,9 | 78,86 | 11,97 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|600 | 17,40 |110,70 |317,11 | 239,48 | 44,83 | 19,92 | 132,38 |85,42 | 20,84 |107,41 | 102,52 | 1043,1 | 88,15 | 23,85 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|800 | 23,28 |128,93 |324,29 | 243,80 | 50,82 | 27,30 | 136,92 |91,52 | 28,38 |111,59 | 159,64 | 1047,2 | 98,33 | 37,57 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|1000 | 29,25 |148,32 |331,67 | 248,07 | 57,04 | 34,78 | 141,39 |97,86 | 35,86 |115,82 | 220,03 | 1051,4 |109,04 | 52,61 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|1200 | 35,36 |168,37 |339,18 | 252,30 | 63,48 | 42,32 | 145,80 |104,45| 43,43 |120,13 | 282,27 | 1055,5 |120,08 | 66,97 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|1400 | 41,63 |188,84 |346,82 | 256,52 | 70,12 | 49,91 | 150,17 |111,23| 51,02 |124,51 | 345,66 | 1059,7 |131,35 | 81,26 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|1600 | 48,08 |209,58 |354,54 | 260,72 | 76,94 | 57,54 | 154,49 |118,19| 58,65 |128,96 | 409,78 | 1063,9 |142,77 | 95,99 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|1800 | 54,70 |230,49 |362,38 | 264,91 | 83,90 | 65,21 | 158,79 |125,27| 66,30 |133,45 | 474,42 | 1068,0 |154,31 |111,29 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|2000 | 61,45 |251,56 |370,35 | 269,10 | 90,99 | 72,93 | 163,06 |132,48| 73,98 |137,98 | 539,42 | 1072,3 |165,95 |126,59 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|2200 | 68,27 |272,46 |378,05 | 273,27 | 98,08 | 80,62 | 167,32 |139,64| 81,61 |142,52 | 604,11 |1076,49 |177,55 |154,34 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|2400 | 75,26 |293,67 |386,25 | 277,45 |105,34 | 88,43 | 171,56 |147,00| 89,37 |147,08 | 669,52 |1080,81 |189,27 |174,42 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|2600 | 82,32 |314,95 |394,55 | 281,62 |112,67 | 96,30 | 175,78 |154,45| 97,16 |151,63 | 735,08 |1085,23 |201,21 |194,50 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|2800 | 89,48 |336,25 |402,92 | 285,79 |120,09 |104,21 | 180,01 |161,74| 105,02 |156,16 | 800,76 |1089,75 |213,16 |214,59 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|3000 | 96,74 |357,59 |411,38 | 289,96 |127,64 |112,21 | 184,22 |169,49| 112,96 |160,71 | 866,57 |1094,38 |225,15 |234,67 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|3200 |104,04 |378,99 |419,91 | 294,12 |135,06 |120,26 | 188,42 |177,08| 121,00 |165,23 | 932,45 |1099,14 |237,24 |254,75 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|3400 |111,40 |400,39 |428,44 | 298,28 |142,62 |128,37 | 192,62 |184,75| 129,16 |169,74 | 998,40 |1104,04 |249,36 |274,83 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|3600 |118,84 |421,81 |436,93 | 302,44 |150,24 |136,59 | 196,82 |192,44| 137,44 |174,23 | 1064,38 |1109,06 |261,59 |294,92 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|3800 |126,33 |445,00 |445,46 | 306,61 |157,90 |144,81 | 201,01 |200,20| 145,88 |178,71 | 1130,42 |1114,21 |273,89 |315,00 |
| | | | | | | | | | | | | | | |
|4000 |133,85 |464,73 |453,91 | 310,77 |165,60 |153,14 | 205,20 |207,99| 154,46 |183,17 | 1196,50 |1119,50 |286,20 |335,00 |
+------+-------+-------+-------+--------+-------+-------+--------+------+--------+-------+---------+--------+-------+-------+
Приложение 12
Рекомендуемое
Методы расчета скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей
1. Метод заключается в определении верхних границ для максимальной и средней скорости нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей в сферическом реакционном сосуде постоянного объема.
Верхнюю границу для максимальной скорости нарастания давления в 
вычисляют по формуле
вычисляют по формуле
|
|
| 254 × 37 пикс. Открыть в новом окне | |
где 
- начальное давление, кПа;
- начальное давление, кПа;
- нормальная скорость распространения пламени при начальных давлении и температуре, 
;а - радиус сферического реакционного сосуда, м;
- безразмерное максимальное давление взрыва;
- максимальное абсолютное давление взрыва, кПа;
- показатель адиабаты для исследуемой смеси;
- термокинетический показатель степени в зависимости нормальной скорости распространения пламени от давления и температуры. Если значение неизвестно, его принимают равным 0,4.Верхнюю границу для средней скорости нарастания давления в 
вычисляют по формуле
вычисляют по формуле
|
|
| 226 × 71 пикс. Открыть в новом окне | |
где 
- функция от параметров 
, 
, 
, значения которой находят с помощью номограмм, приведенных в черт. 26 и 27.
- функция от параметров , , , значения которой находят с помощью номограмм, приведенных в черт. 26 и 27.
|
|
| 1455 × 752 пикс. Открыть в новом окне | |
|
|
| 1466 × 759 пикс. Открыть в новом окне | |
Значения 
и 
находят термодинамическим расчетом или, в случае невозможности расчета, принимают равными соответственно 9,0 и 1,4.
и находят термодинамическим расчетом или, в случае невозможности расчета, принимают равными соответственно 9,0 и 1,4.Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формулам (97) и (98) не превышает 20%.
2. Максимальную скорость нарастания давления взрыва газо- и паровоздушных смесей для веществ, состоящих из атомов С, Н, О, N, S, F, CI, вычисляют по формуле
, (99)где V - объем реакционного сосуда, 
.
.Относительная средняя квадратическая погрешность расчета по формуле (99) не превышает 30%.
Приложение 13
Рекомендуемое
Метод экспериментального определения условий теплового самовозгорания твердых веществ и материалов
1. Аппаратура
Аппаратура для определения условий теплового самовозгорания включает в себя следующие элементы.