Расчет объема и состава продуктов горения

Расчет объема продуктов горения, выделяющихся в помещениях, проводится в соответствии с методикой, изложенной в [6].

     Общий объём выделяющихся продуктов горения сложных веществ переменного состава складывается из объёма компонентов продуктов горения, образующихся из элементов, входящих в состав горючего вещества. При этом влажность вещества увеличивает объём образующихся продуктов горения, а входящий в его состав кислород снижает расчётное значение азота в последних.

Используя коэффициенты, указанные в таблице приложения 6, определяем объём продуктов горения 1 кг вещества при нормальных условиях.

Для 1 кг вещества объемы продуктов горения вычисляются по следующим формулам:

где: w(С), w(H), w(S), w(O). w (W) - массовые доли углерода, водорода, серы, кислорода и влаги в горючем веществе, %.

Если коэффициент избытка воздуха больше единицы (a > 1), то вычисленный при нормальных условиях объём избытка воздуха учитывается в общем объёме продуктов горения. Его находят по формуле:

, м³

     Общий объём продуктов горения, выделяющихся при сгорании 1 кг вещества в нормальных условиях, определяем, суммируя объёмы компонентов продуктов горения:

, м³,

где: - объёмы образующихся при нормальных условиях газов: оксида углерода (IV), водяного пара, оксида серы (IV), оксида фосфора (V), азота и кислорода, м³.

Пересчитываем общий объём продуктов горения на заданное количество вещества:

, м³

Находим объём продуктов горения при заданных условиях:

, м³

где: V_пг ^0/ – объем продуктов горения, выделившейся при сгорании заданного количества вещества, м³;

     Р_о - давление при нормальных условиях, Па;

 Т_о - температура при нормальных условиях, К;

 Р - заданное давление, Па;

 Т - заданная температура, К.

     Объём компонентов продуктов горения определяется по формулам:

, м³; , м³ и т.д.

При нахождении процентного состава компонентов продуктов горения их общий объём  принимается за 100 % и определяется из соотношения:

j , %; j , % и т.д.

Расчет низшей теплоты сгорания и температуры горения

 Расчет низшей теплоты сгорания веществ, горение которых происходит в помещении (в соответствие с вариантом задания), определяется в соответствие с методикой изложенной в [9].

Для сложных веществ переменного состава, находящихся в твёрдом и жидком агрегатных состояниях, а также сложных веществ постоянного состава, теплоту сгорания рассчитывают по формуле Д.И. Менделеева. Вычисления проводят с использованием массовых долей (%), соответственно, углерода, водорода, кислорода, серы и азота в горючем веществе.

Q_н = 339,4 × ω(С) + 1257 × ω(Н) - 108,9 × (ω(О) + ω(N) – ω(S)) – 25,1×(9×ω(Н) + ω(W)), кДж/кг

где: 339,4; 1257; 108,9; 25,1; 9 - коэффициенты при углероде, водороде, кислороде величины безразмерные;

ω(С), ω(Н), ω(О), ω(N), ω(S), ω(W) - массовые доли углерода, водорода, кислорода, азота, серы, влаги в горючем веществе %.

      Для последующих расчетов полученную величину низшей теплоты сгорания переводят в Дж/кг.     

Максимальная температура, до которой нагреваются продукты горения, называется температурой горения. Расчет температуры горения веществ производится в соответствие с методикой, изложенной в [9].

Расчет параметров развития пожара