Температурный режим при пожаре в помещении
Производство, связанное с обращением ГЖ, размещено в помещении
размерами в плане a(м)∙b(м) и высотой H(м). При аварии технологических
аппаратов возможны и розлив жидкости на пол, и возникновение пожара.
Предусмотрены устройства, ограничивающие растекание жидкости на
полу на площади квадрата f, м2, расстояние от границы горения до стены с
оконными и дверными проемами, через которые будет происходить
газообмен при пожаре в помещении с внешней средой, l, м.
Механическая вентиляция при возникновении пожара выключается.
За счет естественного газообмена в помещение поступает такое количество
воздуха, что на 1 кг горящей жидкости в среднем приходится VA, м3 воздуха.
Рассчитайте возможную температуру среды в помещении при
возникновении пожара:
а) среднеобъемную через 5, 15 и 30 мин его развития;
б) локальную в точке над факелом под перекрытием через 5, 15 и 30
мин его развития;
в) локальную в точках, находящихся на высоте 1,5 м от пола и
расстояниях от границы горения 0,25 l, 0,5 l, 0,75 l и l, через 2 мин его
развития.
Постройте графики:
а) изменения среднеобъемной температуры среды в помещении при
пожаре во времени;
б) изменения температуры среды в точке над факелом под
перекрытием во времени;
в) изменения температуры среды на высоте 1,5 м в зависимости от
расстояния от границы горения для 2 мин развития пожара.
По графику установите, на каком расстоянии от выхода значение
температуры среды достигает 70 ֯С.
Данные для расчета:
a=46 м
b=72 м
H=12 м
l=34 м
f=140 м2
VA=12 м3/кг
Жидкость – Диэтиловый спирт
Решение
Для диэтилового спирта:
QНР = 33500 мДж/кг, V0 = 8,64 м3/кг, VГ0 = 9,55 м3/кг, М0 = 6∙102 кг/(м2с). Среднее значение коэффициента избытка воздуха:
ат=VAV0=128,64=1,4
Приведенный объем продуктов горения:
Vг=VГ0+V0ат-1=9,55+8,641,4-1=13,006 м3/кг;
Масса жидкости, сгорающей при пожаре за секунду:
QUOTE ,
при τ1 = 2 мин: B1=6*102*140*0,3+0,712030=1,5*105 кг/с;
при τ2 = 5 мин: B2=6*102*140*(0,3+0,730030) =2,1*105 QUOTE кг/с;
при τ3 = 15 мин: QUOTE B3=6*102*140*(0,3+0,790030) =3,47*105 кг/с;
при τ4 = 30 мин: QUOTE B4=6*102*140*(0,3+0,7360030) =6,7*105 кг/с;
Принимаем среднеобъемную температуру при при τ1 = 2 мин:
Тm1 = 640 K.
Удельная объемная изобарная теплоемкость продуктов горения при при τ1 = 2 мин:
Cp1=1250+0,12+0,10,25+am*Tm=1250+0,12+0,10,25+1,4*640=1300,9Джкг К
Приведенная степень черноты системы «среда-поверхность ограждения»:
Епр1= 11+0.0022(Tmi-273)=11+0.0022(640-273)=0,553
Площадь поверхностей теплообмена:
F=2Ha+b+2ab=2*1246+72+2*46*72=9456 м2;
Температура продуктов горения:
Ta1=nQHPCPVГ+273=1*33500001300,9*9,55+273=542 K
Проверяем среднеобъемную температуру среды в помещении при при τ1 = 2 мин при полученных значениях:
Tm1=0,66Ta1nB1CPVГδ0ЕпрFTa130,17=0,66*5421*1,5*105*1300,9*9,555,7*10-8*0,553*9456*54230,17=642 K
Что соотносится с ранее принятым.
Принимаем среднеобъемную температуру при τ2 = 5 мин:
Тm2 = 670 K.
QUOTE
QUOTE
QUOTE К
QUOTE К;
Принимаем среднеобъемную температуру при при τ3 = 15 мин:
Тm3 = 710 K.
QUOTE ;
QUOTE ;
QUOTE К;
QUOTE К;
Принимаем среднеобъемную температуру при при τ4 = 30 мин:
Тm4 = 740 K.
QUOTE ;
QUOTE ;
QUOTE К;
QUOTE К;
По результатам расчетов построим таблицу:
τ, мин 2 5 15 30
Tm, К 642 667 707 739
Локальная температура в точке над факелом под перекрытием:
τ, мин 2 5 15 30
ТО,Н,τ, К 1027 1067 1131 1182
Локальная температура на высоте y = 1,5 м при τ1 = 2 мин:
QUOTE ,
при x = 0,25l = 0,25∙26 =6,5 м:
QUOTE К
при x = 0,5l = 0,5∙26 =13 м:
QUOTE К
при x = 0,75l = 0,75∙26 =19,5 м:
QUOTE К
при x = l = 26 м:
QUOTE К
По результатам расчетов построим таблицу:
х, м
6,5 13 19,5 26
Т, К 589 544 521 508
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
