Исследование влияния различных факторов на критический размер скоплений самовозгорающихся материалов

Исследуем влияние кинетических параметров процесса самонагревания (энергии активации Е и предэкспоненциального множителя С) на критические размеры скопления Н и R_X, а также на индукционный период .

Данная программа позволяет проводить исследования постановкой численного эксперимента.

Исследование будем проводить методом однофакторного эксперимента, т.е. будем изменять только один параметр, оставляя все остальные неизменными. В качестве испытуемого материала возьмём углеродный материал (уголь).

Эксперимент первый: исследуем влияние энергии активации на критические размеры скопления материала и время самовозгорания(температура в хранилище равна 293К).

Результаты вычислений представлены в табл. 1.

Таблица 1

Зависимость критических размеров (H,R_Х) скоплений угля и времени до начала самовозгорания от энергии активации

Е,кДж/моль
Н, м	9,05	14,5	29,4	64,5	147,8
RX, м	0,076	0,11	0,175	0,286	0,467	0,96	3,12
, с	3,05	4,88	9,93	2,176	4,91	1,83	1,74
, сут.	0,35	0,56	1,15	2,51	5,68	21,2	201,3

Результаты расчёта показывают, что энергия активации оказывает существенное влияние на процесс и условия самовозгорания. Так, при энергии активации, равной 22 кДж/моль, критическая толщина отложений при температуре окружающей среды, равной 20 ^ОС, оказалась 7,6 мм, а при Е= 100 кДж/моль – больше 3-х метров. Время до начала самовозгорания увеличилось на несколько порядков.

Таблица 3

Зависимость критического размера неподвижного скопления от температуры окружающейсреды (расчёты выполнены при Е=65000Дж/моль )

Т, К
RX, м	1,58	0,59	0,37	0,15	0,058	2,24 - 02	8,78 - 03	3,65 - 03	1,63 - 03

Из результатов расчёта видно, что с повышением температуры окружающей среды от 20 (273 K) до 150 ^ОС (423 K) критическая для самовозгорания толщина отложений уменьшилась от 1,58 м до 1,63 мм, т.е. на три порядка.

Дата добавления: 2014-01-07