Определение и анализ параметров газообмена на внутреннем пожаре.

Практическая работа №21

Определение и анализ параметров газообмена на внутреннем пожаре.

Цель работы: научиться определять параметры газообмена на внутреннем пожаре и делать выводы о возможном развитии пожара

Теоретическая часть

Основными параметрами газообмена на внутреннем пожаре являются интенсивность газообмена и коэффициент избытка воздуха. Первый параметр характеризует скорость поступления воздуха в помещение в расчёте на один кв. метр площади пожара. Скорость поступления равна отношению расхода воздуха, проходящего через проёмы к площади пожара. Второй параметр определяет количество воздуха, поступающего в помещение по отношению к требуемому для сгорания горючего вещества и среднеобъёмную концентрацию кислорода в помещении в данный момент времени.

Во время свободного развития пожара коэффициент избытка воздуха изменяется . Вначале пока мала скорость и расход воздуха невелик проемы практически не лимитируют приток воздуха в помещение. Коэффициент в этом случае может составлять 40 и более. Но по мере увеличения скорости возрастает расход воздуха , а пропускная способность проёмов уменьшается вследствие снижения плоскости равных давлений.

Как показывают эксперименты, коэффициент избытка воздуха снижается до некоторого минимального значения, затем остаётся постоянным и при снижении скорости, вследствие выгорания материала, возрастает.

Также изменяется и среднеобъёмная концентрация кислорода в помещении. Если в ходе уменьшения a она понизится до некоторого значения φ^пр₀₂,предельного для данного горючего, пламенное горение постепенно прекратится.

Если среднеобъёмная температура была ниже температуры воспламенения горючих веществ, находящихся в помещении (для твёрдых горючих веществ300⁰С), возможно самозатухание пожара.

Если среднеобъёмная температура была выше температуры воспламенения горючих веществ, находящихся в помещении ,постепенное прекращение пламенного горения вызовет уменьшение массовой скорости выгорания и соответственно требуемого расхода воздуха. В результате этого наступит момент когда a и φ^ср0₂ начнут возрастать. Когда φ^ср0₂ станет больше φ^пр 0₂, пламенное горение возобновится. В случае такого развития пожара, при вскрытии дополнительных проёмов, существует опасность объёмной вспышки.

Если φ^ср0₂ φ^пр₀₂ , пожар будет продолжаться до полного прекращения горения в результате тушения или выгорания пожарной нагрузки.

Практическая часть

Алгоритм решения задач.

1. Рассчитать высоту плоскости равных давлений h₀

h₀ = Н/ 1+ ³√ρ_в/ρ_г плотность газов определить по графику(см. приложение)

плотность воздуха- 1,2 кг/м³

1. Рассчитать теоретический расход воздуха ,затраченный на горение. (см. решение задач «Определение расхода воздуха»)

2. Определить коэффициент избытка воздуха, используя формулу:

a═Gв /G_в^треб═(2/3)μBh₀ √2gh₀ρ_в (ρ_в-ρ_г)

ύ_м F_п V⁰_в ρ_в

1. Найти:

φ^г 0₂= 21(а-1)/а

5. Определить φ^ср0₂

φ^ср0₂= (φ^г 0₂+10,12)/ 1,44

6. Сделать выводы о возможном развитии пожара, используя, понятия концентрация кислорода, среднеобъёмная температура и вскрытие дополнительных проёмов.

ЗАДАЧА ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

1.При пожаре в помещении воздух поступает через проём размерами 0, 4*1,9 м. Площадь пожара к данному моменту времени составляет5 м², температура пожара 450 °С, средний элементный состав твёрдого горючего вещества: С=40% Н=4% О=10% Ν=16% W=15% зола=15% ύ_м=0,44кг/(м²*мин). Для данного вещества φ^пр₀₂=15%.

Рассчитать параметры газообмена и сделать выводы о возможном развитии пожара.

Условия выполнения задания

1. Место (время) выполнения задания: задание выполняется в аудиторное время

2. Максимальное время выполнения задания: ____90______ мин.

3. Вы можете воспользоваться учебником, алгоритмом решения задач

Шкала оценки образовательных достижений:

Критерии:

- умение составить уравнение реакции ;

- умение расставить коэффициенты в уравнении;

-умение следовать алгоритму действий;

- умение выбрать формулы для решения задачи;

- умение правильно производить математические расчёты;

- правильность оформления работы.

Критерии оценки:

- оценка «отлично» выставляется обучающемуся, если выполнены все вышеперечисленные требования к решению расчётной задачи

- оценка «хорошо» выставляется обучающемуся, если допущены незначительные погрешности в оформлении и при математических расчётах.

- оценка «удовлетворительно» выставляется обучающемуся, если допущены незначительные погрешности в алгоритме действий при решении задачи.

- оценка «неудовлетворительно» выставляется обучающемуся, если задача не решена.