Контрольная работа на тему Контрольная работа по предмету: Физико-химические основы развития и тушения пожаров (Вариант 8)

Содержание:

Расчётно-графическая
работа № 1. 3

Расчётно-графическая
работа № 2. 7

Расчётно-графическая
работа № 3. 9

Введение:

Заключение:

Фрагмент текста работы:

Расчётно-графическая работа № 1 Задача 1.5. Определить количество тепла, которое выделится на
внутреннем пожаре за 20 мин, если площадь поверхности горения составляет 250 м2,
средний коэффициент поверхности равен 5, приведённая массовая скорость
выгорания – 0,008 кг/(м2·с), низшая теплота сгорания горючего
составляет 25 МДж/кг, коэффициент полноты сгорания – 0,8.

Решение

Коэффициент
поверхности горения Кп – отношение площади поверхности горения к площади
пожара:

Кп = 250/S = 5

S =
50 м2

Теплота пожара
рассчитывается по формуле. С учетом формулы 
получим

qп = βvмудSпQн
= 0,8 · 0,008 · 50 ∙ 25000 = 8000 кВт. Задача 1.6. В помещении площадью 50 м2 сложен горючий
материал в форме куба. Ребро куба а = 4 м, плотность материала r = 500 кг/м3,
низшая теплота сгорания Qн = 20000 кДж/кг, коэффициент полноты сгорания β = 0,7.Рассчитать
удельную пожарную нагрузку помещения и коэффициент поверхности. Определить
параметры пожара: массовую скорость выгорания абсолютную, удельную и
приведённую; теплоту пожара, если за 120 мин горения масса материала
уменьшилась на 10 %.

Решение

Коэффициент
поверхности горения:

Кп – отношение
площади поверхности горения к площади пожара:

Кп = 50/S = 50/80= 0,625

Площадь поверхности горения штабеля Sпг равна

Sпг =4*4*5=80 м2

Теплота пожара
рассчитывается по формуле. С учетом формулы 
получим

qп = βvмудSпQн
= 0,7 · 0,00888 · 80 ∙ 20000 = 9946 кВт.

Абсолютная скорость
сгорания = Δm/t = 3200/120*60 = 0,444 кг /(м2*с)

Изменение массы штабеля за время горения определим по формуле

Δm = ηρV = 0,10*500*(4*4*4) = 3200
кг

где η –
доля выгоревшей массы штабеля; V–
объём, м3;

Vмуд
= / Sпг =
0,444/50 =0,00888 кг / с

Приведенная массовая
скорость выгорания

vмпр=
3200/(80 · 120 · 60) = 0,0055 кг/(м2·с).

Удельная пожарная
нагрузка

g = 20*3200 /50 =
1280 МДж/м2. Задача 1.7. Определить время возникновения горения в торговом зале
книжного магазина по следующим исходным данным. Пожар ликвидирован в 10 ч 00
мин. Площадь пожара равна площади помещения – 200 м2. Масса горючего
до пожара 35000 кг. Средняя степень выгорания 30 %. Среднее значение удельной
массовой скорости выгорания за время горения и тушения принять равным половине
табличного значения, которое равно 0,012 кг/(м2*с).

Решение

Среднее значение
удельной массовой скорости выгорания:

Vмуд = / Sпг = /(0,3*200) =0,006 кг / с = 0,36

Абсолютная скорость
сгорания = Δm/t = 35000/(х*60) = 0,36 кг /(м2*с)

t = 35000/(0,36*60) =
1620 с = 27 мин = 10ч00мин — Т1

Т1 = 9ч.
33 мин Задача 1.8. Рассчитать параметры пожара компактного газового
фонтана: дебит D, теплоту пожара qп, коэффициент
излучения пламени в окружающую среду f. Определить расстояние L, на котором
плотность теплового потока равна 10 и 20 кВт/м2. Состав газа: 80%
метана, 12% сероводорода, 3 % пропана, 2 % азота и 3 % сероуглерода. Высота
факела Нф – 50 м, высота скважины – 1 м, внутренний диаметр трубы – 95 мм.

Низшая теплота
сгорания метана 802 кДж/моль, пропана – 2044 кДж/моль, сероводород – 524
кДж/моль, азот –0, сероуглерод – 1102 кДж/моль

Решение

Дебит
фонтана рассчитывается по формуле:

D ≈
0,0025Нф ≈ 0,0025 · 502 = 6,25 млн м 3 /сут.

Теплота
пожара qп, кВт, определяется по формуле:

qп
= vабсм Qн  b.

Для
газовых фонтанов коэффициент β ≈ 1, скорость сгорания равна секундному расходу
газа νг. Соответственно значение Qн следует подставлять в
кДж/м 3 , т. е.

qп
= νгQн см.

Низшая
теплота сгорания смеси газов определяется по формуле

Qн
см = ΣQнiаi, где Qнi – низшая
теплота сгорания i-го горючего компонента; аi – доля i-го компонента
в смеси.

Подставив
значения Qнi каждого горючего компонента в формулу, получим Qн
см = 0,8 · 802 + 0,12 · 524 + 0,03 · 2044 + 0,03 ·1102 = 641,6 + 63
+ 61,3 + 33 =  799 кДж/моль  = 35635,4 кДж/м 3 . Секундный
расход газа:

 νг = 3 · 106 / (24 · 60 · 60) =
34,7 м 3 /с.

Теплота
пожара данного фонтана qп = 34,7 · 35635,4 = 1236548,4 кВт = 1236,5 МВт.

Коэффициент
излучения представляет собой долю теплоты сгорания, теряемую в виде лучистой
энергии в окружающую среду. Для углеводородных горючих он находится по формуле:

 f = 0,05 .