Расчет концентрационных пределов распространения пламени

Нижний концентрационный предел воспламенения определяют по предельной теплоте сгорания, кДж/м³. Установлено, что 1 м³ различных газовоздушных смесей на нижнем концентрационном пределе воспламенения выделяет при горении постоянное среднее количество тепла - 1830 кДж, называемое предельной теплотой горения. Следовательно,

.

(21)

Нижний и верхний концентрационный предел распространения пламени, в %, могут быть определены по следующей аппроксимационной формуле

,	(22)
где	n - cтехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении химической реакции;
	a и b - эмпирические константы, значения которых приведены в табл. 2.

Таблица 1

Для расчета концентрационных пределов воспламенения смесей горючих газов используют правило Ле-Шателье:

,	(23)
где	r i – процентное содержание по объему газов в смеси, %;
	l(НВ) i – низший (высший) предел воспламенения компонента смеси, %.

Однако уравнение (23) позволяет рассчитать концентрационные пределы воспламенения смесей горючих газов без учета балластных примесей, что создает достаточную долю погрешности. При разбавлении газовоздушной смеси инертными газами (N₂, СО₂, Н₂О и т.п.) область воспламенения cужается: верхний предел снижается, а нижний - возрастает. Для учета балластных примесей пользуются следующим выражением:

,	(24)
где	r Б – процентное содержание балластных газов, %;
	L Г (НВ) – низший (высший) предел воспламенения горючей смеси, %.

При расчете значения L ^Г _(НВ) по формуле (23) требуется, чтобы процентное содержание по объему компонентов горючей смеси было предварительно пересчитано по следующему уравнению:

.

(25)