![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Взрывы газопаровоздушных и пылевоздушных смесей
Взрывы ГПВС и ПВС образуют класс объёмных взрывов. Взрывы ГПВС могут происходить как в помещениях, так и в открытом (неограниченном) пространстве. Взрывы ПВС происходят в замкнутых объёмах (помещениях). Подобные взрывы происходят от искры, если размер облака смеси превышает некоторое критическое значение (минимальный диаметр смеси облака способного детонировать), а энергия искры превышает некоторое пороговое значение. Облако ГПВС в расчётах принимают за полусферу радиуса Ro c центром на поверхности грунта. При взрыве ГПВС в открытом пространстве выделяют 2 зоны: зону действия детонационной волны в пределах всего облака (зона 1, см. рис.6.4); зону действия ВУВ за пределами облака (зона 2). В пределах облака ГПВС (в зоне 1) избыточное давление детонационной волны постоянно и будет определяться конкретной величиной для исходного горючего материала, т.е. теплотой взрыва горючего. Давление на фронте детонационной волны может достигать 2 МПа, а вследствие многократных отражений в помещениях - доходить до 10 МПа. Для расчёта поражающего действия взрыва определяют параметры детонационной волны и ВУВ. Рис.6.4. Схема взрыва ГПВС и изменения давления. Взрывы ГПВС (ПВС) в замкнутых объёмах (помещениях) происходят по дефлаграционному механизму (взрывного, возмущенного горения). При точечном зажигании горение в замкнутых объектах идёт послойно с дозвуковой скоростью распространения пламени при повышении температуры до 3000оС и давления во всём объеме, поскольку границы помещения не дают возможности расширяться продуктам горения. Поэтому давление нарастает в объеме до максимального значения постепенно. Переход к детонации возможен в протяжённых помещениях за счёт турбулизации смеси (пыли) (например, в штольнях шахт, конвейерных линиях зернохранилищ и т.п.). При взрывах гибридных смесей, содержащих газы или пары и пыли, давление Расчёт основных параметров поражающих факторов взрывов (упрощенные зависимости). 1. Взрывы конденсированных ВВ и ЯВ Массу заряда и мощность взрыва ВВ (ЯВ) принято оценивать тротиловым эквивалентом в килограммах, кг, или килотоннах, кт (1 кт=1000 кг). Масса заряда ВВ (ЯВ) в тротиловом эквиваленте равна Мощность взрыва ВВ (ЯВ) в тротиловом эквиваленте (полный тротиловый эквивалент взрыва) определяется зависимостью
где: Параметры ударной волны и теплового излучения (в 4.1) взрывов определяются половинной мощностью взрыва (половиной тротилового эквивалента взрыва), называемым тротиловым эквивалентом по ударной волне -
Избыточное давление D РФ, кПа, для свободно распространяющейся сферической ударной волны определяется по формуле:
где
R – расстояние от эпицентра (центра) взрыва до заданного объекта, м.
Удельный импульс волны фазы сжатия
Длительность фазы сжатия
Скоростной напор волны Избыточное давление в отраженной волне Коэффициент отражения Безопасное расстояние действия ВУВ на людей:
CУВ, кг - тротиловый эквивалент по ударной волне воздушного или наземного взрыва (см. формулу 2). Безопасным для открыто расположенного человека принимается давление Действие волны на объекты с учетом различных экранирующих и отражающих объектов
Взрывы подчиняются законам подобия, в основе которых лежит принцип кубического корня. Если известны
2. Взрывы (детонация) ГПВС в открытом пространстве а) Параметры детонационной волны Начальный объем и начальный радиус
где
1-для газов при нормальном давлении; 0,5-для сжиженных газов под давлением; 0,1-для сжиженных охлаждением; 0,02...0,07-при растекании ЛВЖ.
Тротиловый эквивалент наземного взрыва полусферического облака ГПВС где Избыточное (эффективное) давление детонационной волны
где
б) Параметры воздушной ударной волны Максимальное избыточное давление ВУВ
где Удельный импульс, ПаžС Уточнённый радиус зоны действия детонационной волны[6]
3. Взрывы ГПВС (пылевоздушных смесей) в замкнутом объеме (помещениях) Избыточное давление при взрыве ГПВС, состоящих из атомов C, H, O, N, Cl, Br, I, F. где Pmax – максимальное давление взрыва стехиометрической ГПВС в замкнутом объёме (при отсутствии данных допускается принимать в расчётах Pmax=900 кПа); C - масса горючего материала (газа, паров ЛВЖ или ГЖ), кг; Z - коэффициент участия горючего во взрыве (Z=0,5 для ГГ; Z=0,3 - для ЛВЖ и ГЖ); V –свободный объём помещения, м3(Vсв=0.8*V0, здесь V0 – полный объём помещения); ρГ,Пстх – плотность газа или пара стехиометр. состава, кг/м3; Сстх – стехиометрическая концентрация горючего материала, %(объёма); Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения(допускается принимать Кн=3); Объём газа, вышедшего из аппарата Vа=0.01∙Р∙V, м3, где Р – давление в аппарате, кПа; V – объём аппарата, м3. Масса горючего материала С=Vа∙rГ,Пстх, кг. Избыточное давление при взрыве других ГПВС и пылей где С - масса горючего вещества, поступившего в помещение в результате аварийного вскрытия емкости (с учетом коэффициента q, а для пыли - общая масса дисперсного продукта), кг; При взрывах гибридных смесей Если в формуле массу горючего вещества заменить через
4. Тепловое действие взрывов А. Взрывы конденсированных ВВ, ГПВС и ЯВ Радиус огненного шара и время его существования Rош , км и tош, с, определяются зависимостями Rош=0.052С0.4 (4.1) и где С – половина полного тротилового эквивалента воздушного или наземного взрывов, т.е. а СТ в формуле (4.2) – полный тротиловый эквивалент воздушного или наземного взрыва (мощность взрыва). Тротиловые эквиваленты воздушного или наземного взрывов выражаются в килотоннах, а радиус - в км. Примечание. Для взрывов ГПВС радиус огненного шара Rош принимается равным уточненному радиусу зоны действия детонационной волны Rо , т.е. Rош= Rо . Тепловой поток (энергетическая освещенность), где
K - коэффициент прозрачности атмосферы, K=0,12...0,96. R – удаление объекта, м. Тепловая доза (тепловой импульс, энергетическая экспозиция)
Б. Дефлаграционные взрывы (взрывное сгорание смесей) Облака ГПВС, переобогащенные топливом, не детонируют, а интенсивно горят, образуя огненный шар. Радиус огненного шара и время его существования
где C - масса испарившегося вещества, кг; Температура огненного шара T=2500К - для ракетных топлив и T=1350К - для горючих газов.
Тепловой поток где Тепловая доза (тепловой импульс) Q=qt или Q=qtош. Опасным для человека является
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 651; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |