Теория горения и взрыва

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Институт металлургии и материаловедения

Кафедра теплоэнергетики и экологии

Курсовая работа

по учебной дисциплине «Теория горения и взрыва»

Выполнил: студент группы МТБ-20

Костылин Е.С.

Проверил: доцент

Медведская Е.В.

г. Новокузнецк

2023г.

задание

Содержание

Введение        4

1 Сведения о рассматриваемом веществе        5

2 Расчет параметров горения и взрыва        7

2.1 Расчет адиабатической температуры горения        7

2.2 Расчет температуры взрыва        9

2.3 Расчет концентрационных пределов распространения пламени        11

2.4 Расчет минимальной флегматизирующей концентрации азота        11

2.5 Расчет концентрации горючего в точке флегматизации        13

2.6 Расчет зависимости КПР от концентрации флегматизатора        13

2.7 Расчет минимального взрывоопасного содержания кислорода        14

2.8 Расчет температурных пределов распространения пламени        14

2.9 Расчет температуры самовоспламенения        15

2.10 Расчет максимального давления взрыва        16

2.11 Расчет тротилового эквивалента вещества        17

3 Сравнение полученных расчетных значений со справочными данными        18

4 Определение параметров взрыва паровоздушной смеси в помещении        20

Заключение        23

Список использованной литературы        24

Введение

Изучение дисциплины «Теория горения и взрыва» ставит своей целью формирование у слушателей теоретического фундамента для глубокого осмысления всей системы показателей пожарной опасности веществ и материалов как совокупности предельных условий и параметров возникновения и прекращения горения.

В курсовой работе предлагается теоретически на основании расчетных методов определить параметры горения и взрыва выбранного горючего вещества, охарактеризовать его пожаровзрывоопасные свойства и сравнить полученные расчетные значения с экспериментально установленными показателями пожарной опасности, имеющимися в справочной литературе. Для помещений заданных размеров определить массу горючего вещества, при испарении которого в помещении образуется наиболее взрывоопасная паровоздушная смесь, определить тротиловый эквивалент взрыва такой смеси, рассчитать безопасное расстояние по действию воздушной ударной волны и количество флегматизатора, необходимого для предотвращения взрыва.

1 Сведения о рассматриваемом веществе

4,5-диметилоктан () – органическое вещество с регистрационным номером CAS 15869-96-2, которое было открыто 27 марта 2005 года. Его структурная формула и 3D-модель представлены на рисунке 1.[pic 2][pic 3][pic 1]

                   СН3                           [pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13]

[pic 14]

            СН2  – СН2 –  СH – СН  – СН2 – СН2 [pic 15]

[pic 16][pic 17][pic 18]

СН3                          СН3               СН3

а – структурная формула; б – 3D-модель.

Рисунок 1 – Изображение 4,5-диметилоктана

4,5-диметилоктана относится к классу алканов (парафинов). Его молярная масса равна 142 а.е. В своем химическом составе это вещество имеет 10 атомов углерода, атомный вес которого 12 а.е., и 22 атомов водорода, атомный вес которого 1 а.е. Массовая доля элементов представлена на рисунке 2.[pic 19]

Рисунок 2 – Массовая доля элементов C9H20

Получить 4,5-диметилоктан можно реакцией Вюрца, т. е. при взаимодействии 2 моля 2-хлорпентана и 2 моль натрия, а также гидрированием. Последняя реакция протекает в присутствии каиализатора, а именно никеля (Ni).