70. Предельные режимы нормального горения, методы их оценки для реальных паровоздушных систем
Теория дефлаграционного горения не накладывает никаких ограничений на температуру горения газопаровоздушных смесей, а значит, и на величину нормальной скорости распространения пламени. Температура горения Тг может снижаться вплоть до температуры исходной горючей смеси Т0. Однако в действительности это не так.
В реальных горючих системах существенную роль играют еще и другие виды теплопотерь из зоны горения. Все зависит от формы и, особенно, от поперечного сечения сосуда, емкости или аппарата с горючей смесью.
Классическая тепловая теория распространения пламени позволяет оценить величину дополнительных тепловых потерь из зоны горения как в стенку, так и на излучение, и учесть их при расчетах скорости распространения пламени.
Величина этих потерь может достигать 40 % от Qн.
Тепловая теория позволяет сделать еще один очень важный для практики вывод. Кинетические закономерности накладывают очень жесткие ограничения на процессы горения и распространения пламени, а именно, при снижении температуры горения в результате теплопотерь на величину:
q = RT2/E (характеристический интервал температуры) (1)
скорость химических реакций, а значит, и скорость распространения пламени, снижается в e раз, и горение прекращается.
Это значит, что существует критическое значение uн(кр), которое равно:
(2)
Критическую скорость распространения пламени можно оценить по следующему выражению:
(3)
Расчеты и эксперименты показывают, что критическое значение нормальной скорости распространения пламени составляет примерно 0,04 м/с.
Экспериментальные методы определения скорости горения.
Скорость горения можно определить различными методами. Оптическими – с помощью фоторегистров, фото-кинокамер, электрическими. Температуру или даже профиль температур во фронте горения изучают с помощью термопар. Две термопары позволяют определить также и скорость горения.
71. Способы тушения пожаров
Тушение пожара – процесс воздействия сил и средств на пожар, а также использование различных методов и приемов для его ликвидации.
Способы тушения пожаров:
охлаждение очага горения ниже определенных температур;
интенсивное разбавление воздуха в зоне реакции инертным газом для снижения концентрации кислорода ниже критического уровня, при котором не может происходить горение;
изоляция очага горения от воздуха;
создание условий огнепреграждения в зоне реакции, при которых пламя распространяется через узкие каналы с потерей тепловой энергии в стенах каналов;
механический срыв пламени в результате воздействия на него сильной струи воды или газа.
Данные способы могут быть реализованы при помощи огнетушащих веществ, обладающих физико-химическими свойствами, позволяющими создать условия для прекращения огня. Все огнетушащие вещества можно разделить на следующие группы:
охлаждающие зону реакции горения или горящие вещества (вода, водные растворы солей, диоксид углерода и т.д.);
разбавляющие вещества в зоне реакции горения (инертные газы, водяной пар и т.д.);
изолирующие вещества (химические и воздушно-механическая пена, порошковые составы, негорючие сыпучие вещества, листовые материалы и т.д.); химически тормозящие реакцию горения вещества (хладоно-галогенные углеводороды и т.д.).
В таблице 4.2 приведены рекомендации по выбору эффективных огнетушащих средств в зависимости от характеристики горючей среды при пожаре.
Таблица 4.2