Подробный разбор задачи

Основными параметрами газообмена на внутреннем пожаре являются интенсивность газообмена Jrи коэффициент избытка воздухаα. Интенсивность газообмена – это скорость поступления воздуха в помещение в расчете на 1м²площади пожара.

Интенсивность газообмена равна отношению расхода воздуха проходящего через проемы к площади пожара.

Задача.

При пожаре в помещении воздух поступает через проем размерами 1х3м. Температура пожара 500 С⁰. Средний элементный состав древесины: С-49. 5%, О-44, 2%, N-0, 12%, Н-6, 3%, w-9%. На 5 минуте площадь пожара составила 7 м², а на 20 минуте 120 м². Приведенная массовая скорость равна0, 003 кг/м²с. для данного вещества предельная концентрация кислорода равна 12%. Рассчитать параметры газообмена на 5 и 20 минутах и сделать выводы.

1. Величина h⁰ при газообмене через один проем или несколько проемов, расположенных на одинаковом расстоянии от пола, рассчитываем по формуле:

где Н – высота проема

2. Найдем теоретический объем воздуха необходимого для сгорания вещества

Коэффициент избытка воздуха определяет количество воздуха, поступающего в помещение по отношению к требуемому для сгорания единицы горючего вещества.

Во время свободного развития пожара коэффициент избытка воздуха изменяется с течением времени. Сначала, когда массовая скорость выгорания мала и расход воздуха не велик, открытые проемы практически не лимитируют приток воздуха в помещение.

Коэффициент α в этом случае может составлять 40 и более единиц. По мере увеличения массовой скорости требуемый расход возрастает, а пропуская способность проемов, уменьшается вследствие снижения высоты плоскости равных давлений.

Произведём расчёт параметров газообмена на два момента времени: 5 минуту и 20 минуту. На 5 минуте от начала пожара:

3. Найдем коэффициент избытка воздуха по формуле:

4. Концентрацию кислорода в выходящих газах определим из выражения:

Преобразую это выражение, и получаем формулу:

Если > , пожар будет продолжаться до полного прекращения горения в результате тушения или выгорания пожарной нагрузки.

Экспериментально установлено, что средняя концентрация кислорода связанная с концентрацией кислорода в выходящих газов .

Выводы:

Таким образом, на 5 минуте развития пожара:

1. Концентрация кислорода в помещении не находится на уровне предельном для горения, а значительно выше его. Следовательно, проёмы еще не лимитируют поступление воздуха и пламенное горение продолжается.

2. Поскольку и среднеобъёмная температура значительно выше 300 0С, то самозатухание пожара маловероятно.

3. При вскрытии ещё одного или нескольких проемов опасности объёмной вспышки нет.

Произведём расчёт параметров газообмена на два момента времени: 5 минуту и 20 минуту. На 20 минуте от начала пожара:

3. Найдем коэффициент избытка воздуха по формуле:

4. Концентрацию кислорода в выходящих газах определим из выражения:

Преобразую это выражение, и получаем формулу:

5. Экспериментально установлено, что средняя концентрация кислорода связанная с концентрацией кислорода в выходящих газов .

Выводы:

Таким образом, на 20 минуте развития пожара:

1. На данный момент концентрация кислорода в помещении находится ниже уровня, предельного горения. Следовательно, пламенное горение прекратилось из-за недостатка воздуха и происходит беспламенное горение.

2. Поскольку среднеобъемная температура выше 300 0С, самозатухание пожара маловероятно.

3. При вскрытии еще одного или нескольких проемов существует опасность объемной вспышки.

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.

⇐ Предыдущая 12