Определить минимальное расстояние обеспечивающее безопасность соседнего с горящим объекта
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Определить минимальное расстояние, обеспечивающее безопасность соседнего с горящим объекта, при исходных данных: проекция факела пламени горящего объекта имеет прямоугольную форму размером d ∙ l = (16*8) м, его температура Тф = 1100К, а степень черноты εф = 0,4. На поверхности не горящего объекта: допустимое значение температуры Тдоп = 820К, допустимое значение плотности теплового потока (критическая плотность) qкр = 13500Вт/м2, степень черноты поверхности ε = 0,7.
Кроме того, оценить безопасное расстояние от факела для личного состава, работающего на пожаре без средств защиты, от теплового воздействия при условии: а) кратковременного пребывания; б) длительной работы. При кратковременном тепловом воздействии для кожи человека qкр = 1120 Вт/м2, при длительном qкр = 560 Вт/м2. При решении задачи учитывать только теплообмен излучением. Коэффициент безопасности принять равным β = 1,7. Степень черноты человека без средств защиты ε = 0,95; при кратковременном воздействии Тдоп = 373К; при длительной работе Тдоп = 333К.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Условия безопасности будут соблюдаться тогда, когда результирующая плотность теплового потока излучением между факелом и поверхностью соседнего объекта qфп будет меньше значения допустимой qкр
qфп≤qкр
с учетом коэффициента безопасности
βqфп≤qкр
Результирующая плотность теплового потока между факелом и поверхностью тела рассчитывается по формуле
qфп = εпрС0[(Тф/100)4 – (Тдоп/100)4]φ
где С0 = 5,77 – коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м2∙К);
εпр = 1/(1/εф + 1/ε – 1) = 1/(1/0,4 + 1/0,7 – 1) = 0,342 – приведенная степень черноты системы факел-поверхность;
φ - средний по поверхности полный коэффициент облученности факелом поверхности объекта.
Коэффициент облученности является геометрической характеристикой системой двух взаимноизлучающих поверхностей. Его величина зависит от формы, размеров и взаимного расположения этих поверхностей.
Полагаем, что загорание облучаемой поверхности начинается с элементарной площадки dF. По условию проекция факела на вертикальную поверхность имеет форму прямоугольника конечных размеров. В таком случае взаимное расположение в пространстве факела и облучаемой поверхности является плоскопараллельным – элемента поверхности и площадки конечных размеров
. Значение φ12 рассчитывается по формуле /2/:.
φ 12 =
Средний по поверхности полный коэффициент облученности φ=4φ12. В формуле приняты следующие обозначения: a и b – стороны прямоугольника (а=d/2 = 16/2 = 8 м;, b=l/2 = 8/2 = 4 м), r(h) – расстояние между факелом и поверхностью облучаемого объекта.
Задачу решаем методом последовательных приближений, задаваясь расстоянием r между горящим объектом и соседним с ним, считая его безопасным. Аналогично рассчитываем безопасное расстояние для личного состава.
1.Определяем минимальное расстояние, обеспечивающее безопасность соседнего с горящим объекта.
1).Задаём расстояние r = 200 м.
Определяем величину коэффициента облученности:
φ12 = = = = 0,10075.
Определяем средний по поверхности полный коэффициент
облученности:
φ=4φ12 = 4*0,10075 = 0,403.
Рассчитываем величину плотности теплового потока излучением, падающего на сгораемую элементарную поверхность соседнего с горящим объекта:
q фп = εпрС0[(Тф/100)4 – (Тдоп/100)4]φ=0,342*5,7*[(1100/100)4 –(820/100)4]* *0,403 = 7944 Вт/м2,
с учётом коэффициента безопасности 1,7*7944 = 13505 Вт/м2.
Так как значение βqфп (13505 Вт/м2) близко к критическому qкр(13500Вт/м2), то расчёт заканчиваем
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
