Задача 1. Время образования взрывоопасной концентрации

Время образования взрывоопасной концентрации

τ = М₁/G₁,

где М₁ – масса газа в помещении при концентрации, равной нижнему концентрационному пределу воспламенения (НКПВ), кг;

G₁ – расход газа через отверстие в трубопроводе, кг/с.

Из уравнения состояния

М₁ = pr₁V/R₁T,

Где p, V, T – соответственно, давление, объем и температура смеси (данные по условию); r₁ – значение НКПВ газа в объемных долях (приложение 1); R₁ = 8314/μ₁ – газовая постоянная, Дж/(кг∙К); μ₁ – молекулярная масса газа (приложение 1).

^,

если .

если .

k – показатель адиабаты (приложение 1).

Молекулярная масса смеси:

μ_см = rμ + r₁μ₁,

где μ – молекулярная масса воздуха (приложение 1);

r = 1– r₁ – объемная доля воздуха в смеси

Удельная газовая постоянная смеси:

R_см = 8314/μ_см

Плотность смеси:

ρ_см = p/R_смT

Удельный объем смеси:

ν_см = R_смT/p

Изобарная теплоемкость смеси:

С_pсм = C_pg – C_p1g_1,

где C_p и C_p1 – соответственно массовая удельная теплоемкость воздуха и газа, Дж/(кг∙К); g и g₁ – соответственно, массовые доли воздуха и газа

g = μr/μ_см; g₁ = μ₁r₁/ μ_см

С_p = μC_p/μ; С_p1 = μ₁C_p1/μ₁

μC_p и μ₁C_p1 – соответственно мольная теплоемкость воздуха и газа, Дж/(моль∙К) (приложение 1).