Читать курсовая по военной кафедре: "Расчётно-теоретическое исследование параметров взрыва газо-воздушных смесей" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

Академия Государственной противопожарной службы «Расчётно-теоретическое исследование параметров взрыва газо-воздушных смесей»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физико-химические методы исследования процессов горения и взрыва» Выполнила: слушатель уч.группы М-12

старший лейтенант внутренней службы

Нигматуллина Д.М. Москва 2012

Горючее представляет собой смесь трёх горючих компонентов:

С3Н6 - 30%, СН4 - 50% и С2Н4 - 20%. Газо-воздушная смесь находится в технологическом оборудовании при начальных условиях: Т0 = 275 К, Р0 = 98 кПа. Предельное давление для данного технологического оборудования составляет 750 кПа.

Расчёт температуры взрыва

Для определения температуры взрыва необходимо знать объём продуктов горения и количество теплоты, выделившейся при взрыве.

Расчёт объёма продуктов горения

Запишем уравнение материального баланса процесса отдельно для каждого компонента смеси горючих веществ С3Н6 + 4,5О2 + 4,5∙3,76N2 → 3СО2 + 3Н2О + 4,5∙3,76N2

СН4 + 2О2 + 2∙3,76N2 → СО2 + 2Н2О + 2∙3,76N2

С2Н4 + 3О2 + 3∙3,76N2 → 2СО2 + 2Н2О + 3∙3,76N2 Рассчитаем количество молей каждого продукта горения, образующегося при сгорании 1 моля смеси горючих веществ. Расчётные формулы и примеры расчёта см. на стр. 13 и 16 [1].(1.1)

где- число молей СО2, образующихся при сгорании соответствующего компонента;- процентное содержание каждого компонента в смеси горючих газов.

Подставляя численные значения в уравнение 1.1, получим

= 3∙0,3 + 1∙0,5 + 2∙0,2 = 1,8 моль/моль

Аналогично найдём количество молей Н2О и N2 в продуктах горения

= 3∙0,3 + 2∙0,5 + 2∙0,2 = 2,3 моль/моль

= 3,76(4,5∙0,3 + 2∙0,5 + 3∙0,2) = 11,092 моль/моль

При сгорании бедных смесей, т.е. содержащих избыточное количество воздуха в продуктах горения помимо СО2, Н2О и N2 будет содержаться воздух, не участвовавший в горении. Избыток воздуха

(1.2)

где- теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 моля смеси горючих веществ; α - коэффициент избытка воздуха.

Для расчёта теоретического количества воздуха воспользуемся уравнением 1.5, приведённым на стр. 4 [1], см. также пример 4 на стр.7 (там же), или расчётом общего количества молей кислорода и азота (воздуха), участвующего при сгорании каждого компонента горючей смеси. Из выше записанных уравнений материального баланса видно, что количество воздуха, необходимого для сгорания 1 моля смеси горючих газов равно:

Для смеси стехиометрического состава коэффициент избытка воздуха α =1, а избыток воздуха Δnв = 0. Для бедных смесей, содержащих избыточное количество воздуха, коэффициент α можно найти из соотношения

,(1.3)

где φг - концентрация горючего в газо-воздушной смеси.

Для установления выбранных численных значений концентраций горючего необходимо найти НКПР и стехиометрическую концентрацию.

НКПР смеси горючих веществ найдём по формуле Ле-Шателье, а НКПР каждого отдельного горючего компонента можно найти по аппроксимационной формуле или взять из справочной литературы.

Аппроксимационная формула и значение коэффициентов, входящих в эту формулу, приведены на стр. 34 [1].

(1.4)

где- число молей кислорода, необходимого для

Похожие работы