Задание для самостоятельной работы 6

Найти теоретическую оптимальную интенсивность подачи, требуемый секундный расход огнетушащего вещества, удельный расход, теоретическое время тушения и количество стволов, необходимых для тушения пожара древесины на заданной площади. Способ тушения – по поверхности. Температурный интервал пиролиза древесины 200–700 º С, время охлаждения прогретого слоя τ ₀ = 20 с.

Дано:

Массоваяприведенная скорость выгорания v _м^пр=00070, кг/(м²∙ с)

Площадь пожара S _п=15, м²

Коэффициент поверхности К_п=7

Низшая теплота сгорания Q _н=18700, кДж/кг

Удельная теплота пиролиза L = 2820кДж/кг

Время свободного горения, 10 мин

Внешний падающий тепловой поток q _вн32, кВт/м²

Расход ствола, q _ств, 5.5 л/с, кг/с

Оптимальная интенсивность подачи J _опт, л/(м²·с), рассчитывается по формуле:

Величина Q _зап определяется по формуле:

Q _зап = [ q _вн – v _м ^пр(L – L _экз) – q _конв]∙ τ _гор,

Величина q _конв, кВт/м², определяется теплосодержанием газообразных продуктов пиролиза:

q _конв = v _м ^пр с_р (Т _пов – Т _пир),

где с_р – средняя удельная теплоемкость газов в интервале температур Т _пов – Т _пир, с_р ≈ 3, 7 кДж/(кг∙ К);

Т _пов – температура поверхности при горении, Т _пов ≈ 700 ^oС;

Т _пир – температура пиролиза, Т _пир ≈ 200 ^oС.

L _экз = 0, 06 Q _н = 0, 06·18700 = 1122 кДж/кг;

q _конв = 0, 0070·3, 7(700–200) = 12.95 кВт/м²;

Q _зап = [32 – 0, 0070(2820–1122) – 12.95] 600 = 4298 кДж/м².

Отсюда оптимальная интенсивность подачи

Удельный расход огнетушащего вещества равен интенсивности подачи, умноженной на τ _т.

Время тушения τ _т находим по формуле:

Определяем удельный расход воды (в расчете на площадь горения) при оптимальной интенсивности подачи:

q _уд = 0, 032·104 ≈ 3, 3 л/м².