Взрывы (детонация) ГПВС в открытом пространстве

а) Параметры детонационной волны

Начальный объем и начальный радиус полусферического облака ГПВС

, м³ ,

где - объем киломоля идеального газа;

- объемная концентрация газа в смеси;

- молекулярная масса;

- масса горючей компоненты, кг;

- коэффициент, учитывающий способ хранения продукта:

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.

 

, м

 

 

Тротиловый эквивалент наземного взрыва полусферического облака ГПВС

где - масса горючего облака, кг; - теплота взрыва горючего, Дж/кг; -теплота взрыва тротила.

Избыточное (эффективное) давление детонационной волны

,

где - показатель адиабаты продуктов детонации; - плотность, ;

-стандартное давление, Па. - отраженная детонационная волна.

 

- скорость детонационной волны, м/с;

t_д=R₀/V_д – время полной детонации облака.

 

б) Параметры воздушной ударной волны

 

Максимальное избыточное давление ВУВ

 

; ,

где и R -текущее расстояние, м.

Удельный импульс, ;

 

Уточнённый радиус зоны действия детонационной волны

, где - полный тротиловый эквивалент взрыва.

 

1) -табл. величины; «стх» - означает стехиометрический состав.

2) Стандартное давление при

воздуха (МСА-международная стандартная атмосфера).

3) На границе облака при

 

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 P_max – максимальное давление взрыва стехиометрической ГПВС в замкнутом объёме (при отсутствии данных допускается принимать в расчётах P_max=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(V_св=0.8*V₀, здесь V₀ – полный объём помещения);

_{ρГ,Пстх} – плотность газа или пара стехиометр. состава, кг/м³;

С_стх – стехиометрическая концентрация горючего материала, %(объёма);

К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения(допускается принимать К_н=3);

Объём газа, вышедшего из аппарата V_а=0.01∙Р∙V, м³, где Р – давление в аппарате, кПа;

V – объём аппарата, м³.

Масса горючего материала С=V_а∙r_Г,_Пстх, кг.

Избыточное давление при взрыве других ГПВС и пылей (для пыли в МПа),

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; - теплота сгорания вещества, Дж/кг; - начальные давление, температура и плотность воздуха в помещении (если они не заданы, то допускается брать как для МСА); - удельная теплоемкость воздуха (допускается принимать ); - свободный объем помещения (за вычетом объема оборудования); Z=0,5 - доля участия продукта во взрыве с учетом негерметичности помещения; K_н=2...3 - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.

При взрывах гибридных смесей , т.е. общее давление определяется как сумма давлений от паров и пыли.

Если в формуле массу горючего вещества заменить через , тогда .