Взрыв газовоздушной и пылевоздушной смесей в помещении

В основе вычислений давления при взрыве газовоздушной смеси в замкнутом объеме лежит уравнение состояния

(37)

где

P - давление взрыва, кг/см²;

m - масса взрывчатого вещества, кг;

V_п – объем помещения, м³;

Т - температура взрыва, К;

N - число молей газообразных продуктов, образующихся при взрыве 1 кг ВВ;

R=1.986 кал/моль× град = 0.082, литр× кг/моль× град× см² - газовая постоянная.

С использованием (37) получено:

, (38)

где Р₀, Р – соответственно начальное давление газовоздушной смеси и давление при взрыве, кг/см² =101.3 кПа;

Т₀, Т, - соответственно начальная температура смеси и температура взрыва, К;

N₀, N, - число молей ГВС и продуктов взрыва, соответственно.

Максимальное давление взрыва, как отмечалось неоднократно, имеет место при стехиометрической концентрации горючей примеси r_П.СТХ, определяемой из ранее использованных уравнений

,

где m₁ – масса одного киломоля горючего вещества;

a, b – число атомов соответственно углерода и водорода в молекуле горючего вещества.

В диапазоне от НКП до ВКП максимальное давление взрыва имеет место при концентрации r_п примеси, несколько превышающей стехиометрическое значение. Для определения давления по формулам (37) и (38) необходимо знать реакцию взрывчатого превращения ГВС и температуру взрыва.

Известно, что при взрыве ГВС содержащей газы вида , реакция взрывчатого превращения имеет вид

Известно так же, что теплота взрыва горючего газа определяется согласно закону Г.И. Гесса

= + -

Температура Т взрыва вычисляется следующим образом:

= , (39)

где

– теплота взрыва

- средняя теплоемкость продуктов взрыва при изменении температуры от начальной Т₀ до температуры взрыва Т;

- число молей i-го продукта взрыва;

- теплоемкость i-го продукта взрыва.

Известно (3), что за величину можно принимать теплоту взрыва горючей примеси.

Уравнение средней теплоемкости принято записывать в виде

(40)

где – температура в ^ОС.

В приближенных расчетах используется зависимость вида

. (41)

Уравнения для расчета величины теплоты образования некоторых продуктов взрыва , полученные из (41) приведена ниже:

® = 4.96+0.0006t, при 0º < t < =3000º С

® = 5.96+0.00135t, при 0º < t < =3000º С

® = 6.7+0.0035t, при 0º < t < =1000º С

® = 9.4+0.0008t, при 1000º < t < =3000º С (42)