Руководство по безопасности. Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей

Расчет максимального избыточного давления и импульса фазы сжатия воздушных ударных волн

19. После того как определен вероятный режим взрывного превращения, рассчитываются основные параметры воздушных ударных волн (избыточное давление Р и импульс волны давления ) в зависимости от расстояния до центра облака.

Детонация газовых и гетерогенных ТВС

20. Для вычисления параметров воздушной ударной волны на заданном расстоянии r от центра облака при детонации облака ТВС предварительно рассчитывается соответствующее безразмерное расстояние по соотношению:

.                          (5)

Примечание. Все соотношения также могут быть записаны в функциях аргумента . При принятых в Руководстве допущениях между R и существует простая связь: .

21. Далее рассчитываются безразмерное давление Р и безразмерный импульс фазы сжатия .

22. В случае детонации облака газовой ТВС расчет производится по следующим формулам:

;                        (6)

.                    (7)

Зависимости (6) и (7) справедливы для значений R, больших величины и меньших . В случае    величина Р полагается равной 18, а в выражение (7) подставляется значение .

23. В случае детонации облака гетерогенной ТВС расчет производится по следующим формулам:

;               (8)

.            (9)

Зависимости (8) и (9) справедливы для значений R больших величины . В случае если , величина Р полагается равной 18, а величина .

Дефлаграция газовых и гетерогенных ТВС

24. В случае дефлаграционного взрывного превращения облака ТВС к параметрам, влияющим на величины избыточного давления и импульса положительной фазы, добавляются скорость видимого фронта пламени (V) и степень расширения продуктов сгорания (). Для газовых смесей принимается =7, для гетерогенных - =4. Для расчета параметров ударной волны при дефлаграции гетерогенных облаков величина эффективного энергозапаса смеси домножается на коэффициент .

25. Безразмерные давление Р и импульс фазы сжатия I определяются по соотношениям:

;                  (10)

    .  (11)

Выражения (10) и (11) справедливы для значений R, больших величины , в противном случае вместо R в соотношения (10) и (11) подставляется величина R.

26. Далее вычисляются величины Р и , которые соответствуют режиму детонации и для случая детонации газовой смеси рассчитываются по соотношениям (6), (7), а для детонации гетерогенной смеси - по соотношениям (8), (9). Окончательные значения Р и выбираются из условий:

; .                             (12)