Файл: Осипов, С. Н. Взрывчатые свойства и нейтрализация паро-газо-пылевых смесей.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где Т\ — время наступления максимальной скорости роста давления, с.

Для левой ветви нормального закона распреде­ ления

 

 

Г, = Г0 -

о.

 

 

(47)

После подстановки уравнения (47)

в (46) получим

(-1Z-)

= ----- U

- e x p f -

 

 

0,606

(48)

 

 

о2 } 2г

\ *Т

макс

 

 

 

 

 

1 f

0,606

 

 

 

/ло\

откуда

° = V

 

■

 

 

(49)

Таким образом,

удалось

получить

формулы для

определения стандарта отклонений

через параметры

р макс и (dp/dT)vl>KC. В случае точного соответствия экс­

периментальной кривой

нормальному распределению

значения

ст, полученные

по уравнениям (43)

и (49),

должны

быть одинаковыми. Для этого не нужно вы­

числять значения а, достаточно из уравнений

(43) и

(49) найти величины

 

 

 

1 ,5 2 р Макс — {dpjdT) макс*

( 5 0 )

Обычно значения о, полученные по уравнениям (43) и (49), бывают различными, что свидетельствует о наличии эксцесса эмпирической кривой нормального распределения. В таком случае имеется два распреде­ ления с параметрами

 

з, = 1/(рм.ксК2^);

(51)

С2

0,606

(52)

(dpldT)„aKс /2г.

 

откуда /?макс2=

1/(32 V"2-).

(53)

Величина эксцесса может быть учтена нормаль­

ным распределением с параметрами (см.

рис. 21)

57

 

^Рыакс — Р\1акс2 Ршкс1

(54)

и

Да = 1/(Дрчакс/2^).

(55)

Так как обычно 02>сгь то аналитическую аппрокси­ мацию кривой изменения давления при взрыве удоб­

но представить в виде

(Г-Г„Н

 

1

24

1

(Г-Г„)«

Рра

2Доа • (56)

а2 j/2к

 

Д а / 2 я в

 

 

(при

Т == /2расч =

/?\,акс)

 

С повышением концентрации

горючего до стехио­

метрической максимальные значения давления взрывов

увеличиваются, а периоды их

наступления

уменьша­

ются. В богатых смесях

эти

параметры изменяются

в обратную сторону. С

ростом начальных

темпера­

тур смесей максимальное давление взрывов уменьша­ ется. Время установления максимального давления для всех смесей, кроме 30%-ной водородо-воздушной смеси, уменьшается с ростом температуры.

Значительный интерес представляют температуры самовоспламенения газов и паров и величины индук­ ционных периодов. Как показывают эксперименты, ре­ зультаты которых приведены на рис. 22 и 23 [82], мо­ лекулярная структура горючего для гомологических рядов оказывает разное влияние на температуры са­ мовоспламенения. Однако общая тенденция (рис. 22, б) заключается в уменьшении температуры самовос­ пламенения с увеличением числа атомов углерода в молекуле. Особенно резко это уменьшение проявляет­ ся в начале гомологического ряда. Температура само­ воспламенения различных углеводородных соединений находится в пределах 200—600° С. Величина индукци­ онного периода в значительной степени зависит от температуры самовоспламенения. Так, например, для метано-воздушных смесей при нормальных условиях индукционный период в зависимости от температуры самовоспламенения составляет: 0,5—0,6 с при t=

58

= 745йС; 1 с при t —727° С; 2 с при /= 710° С; 3 с при ^=690° С.

С повышением температуры источника воспламене­ ния индукционный период для любой взрывчатой сме-

3

N

Я

/

1

 

г 4

/

 

I 315

 

5

§ т to

а

Число атомовуглеродав молекуле

6

Рнс. 22. Графики зависимости температуры самовоспламенения

различных

горючих

от

числа углеродных атомов

в

молекуле:

/ — нафталины;

2 — ароматические

углеводороды; 3 — нзоспнрты; 4 —

нормальные

спирты;

5 — н-парафины; 6 — однозамещенные

ароматиче­

ские углеводороды;

7 — трехзамещенные изопарафины;

8 — н-олефнны.

Рис.

23.

График

зависимости ,?->

 

 

температуры

самовоспламене

§"

 

 

ния от относительной молеку-'|

 

 

лярной

массы

группы

хнмнче-

|

 

 

 

 

 

 

 

скнх веществ:

§

 

 

/ — фенолы;

2 — анилины;

3 — ди-

^

 

 

фенилы;

4 — нафталины;

5 — глице-

S

 

 

рнны;

6 — хлорпарафины;

7 — бром*

5

 

 

парафины;

5 — стирол,

 

тетралнн;

 

 

 

9 — глнколи; 10 — ацетаты;

II — 2-

е

 

 

метплоктан, 2-метнлнонан, 2-метнл-

 

 

декан;

 

12 — ароматические

углево

§

 

 

дороды;

13 — 1,3-бутаднен;

2,3-дн-

J

 

 

метнлбутен-1-декалнн;

14 — нзоспл-

 

 

риты;

15 — производные

трноксана;

 

 

 

16 — амины;

17 — ацетилены;

18 —

 

 

 

первичные спирты; 19 — нормальные

 

 

 

парафины;

20 — альдегиды;

21 —

Относительная молекулярная масса

 

 

 

 

 

 

 

 

эфиры.

59

си уменьшается. Даже для метана при высокой тем­ пературе источника воспламенения индукционный период может уменьшаться до 10—-20 мс.

Содержание горючего в смеси также оказывает большое влияние на температуру самовоспламенения [82]. Как видно из рис. 24 и 25, содеожание горючего

 

Содержание бодврода,%по объему

 

Содержание горючего 5 смеси,

Рис. 24. Кривые влияния со­

 

 

%по объеме/

Рис. 25. Кривые завиоимостл

держания водорода на тем­

предельной

температуры само­

пературу самовоспламене­

воспламенения

от

содержания

ния в смесях:

горючего в воздушной смеси:

/ — с

воздухом; 2 — с кислоро­

/ — метан;

2 — этан;

J — пропан;

дом

(1 : 1); 3 — с кислородом и

4 — н-бутан;

5— н-пентан: б — авиа­

аргоном (0,21:0,79): 4 — с кис­

ционный

бензин;

7 — бензин с кис­

лородом и СОг(0,21 : 0,79).

лородом

(1 : 56);

А — стехнометр.

в смеси по-разному влияет на температуру самовос­ пламенения: для водорода эта температура с умень­ шением его содержания уменьшается, а для других горючих — увеличивается. Температура самовоспламе­ нения метано-воздушных смесей мало зависит от со­ держания горючего (рис. 25).

При прочих равных условиях наименьшими индук­ ционными периодами взрывов характеризуются горю­ чие смеси с ацетиленом и водородом. Так, смеси аце­ тилена с кислородом, разбавленные инертным газом, при сжатии в ударной волне до 180—30 кПа воспламе-

60

Смотрите также файлы