Способ определения среднеобъемной температуры газовой среды Советский патент 1992 года по МПК A62C39/00 

(Л

С

Изобретение относится к технике измерений температуры и позволяет сократить время определения среднеобьемной температуры газовой среды герметичного помещения в процессе развития пожара, Для этого определяют давление газовой среды герметичного помещения в процессе развития пожара, а среднеобьемную температуру оценивают по выражению ТСр Кр -Р. где Кр - коэффициент пропорциональности (Кр - 0,0028 м2 К Н ), Р - текущее значение абсолютного давления в герметичном помещении в процессе развития пожара, Н-м , а также наносят на циферблат вторичного прибора вторую шкалу для определения температуры (при этом цифра 0 вторичного прибора соответствует абсолютному давлению равному Р « 1 Н -м ). Новым в способе является определение среднеобьемной температуры газовой среды. 1 табл.

Изобретение относится к технике измерения температуры, а точнее к способам определения среднеобъемных температур газовых сред, например среднеобьемной температуры газовой среды герметичного помещения в процессе развития пожара.

Цель изобретения - сокращение времени определения сроднеобьемной температуры.

Эта цель достигается применением известного способа определения давления в герметичном помещении в качестве способа для определения среднеобъемной температуры газовой среды.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу определения среднеобьемной температуры газовой среды гермс- .тичного помещения в объеме помещения измеряют давление в процессе развития пожара, а значения среднеобьемной температуры вычисляют по выражению

Гер

КРР,

где Кр - коэффициент пропорциональности

(Кр 0.0028м2 К Н 1);

Р - текущее абсолютное значение давления в процессе развития пожара, Н -м .

На шкалах приборов цифра О соответствует абсолютному значению Рабе 1 Н .

Сущность способа заключается в определении среднеобьемной температуры газовой среды герметичного помещения при пожаре для любого момента времени по уравнению состояния газа в виде

Тср Р/( Rep).

где Р - абсолютное давление газовой седы,

VJ

О N X Ю 00

pep - среднеобъемное значение плотности газовой среды, кг-м ;

Rep - среднее значение газовой постоянной для смеси газов, Дж -К ,

В процессе развития пожара в герме- тичном помещении плотность газовой среды возрастает вследствие накопления продуктов сгорания и дыма. Для ее определения необходимо решать уравнение баланса массы с учетом скорости выгорания выществэ и накопления продуктов сгорания vi дыма в процессе развития пожара. Значения газопой постоянной также необходимо определить как сумму произведения массовых концентраций компонентов газовой смеси на газовые постоянные этих компонентов, т.е. необходимо решать систему уравнений, включающую уравнение баланса массы для газовой среды и уравнения баланса по кислороду и продуктам сгора- ния. Это приводит к значительным временным затратам и снижению точности вычислений, так как корректное описание всех компонентов газовой среды, накапливающихся в объеме в процессе развития пожара, вызывает значительные трудности. Поэтому с достаточной для практических расчетов точностью значения/Ър и RCP могут быть приняты равными их начальным значениям, т.е. pep РО , Rep Ro RB. где Re - газовая постоянная для воздуха, Дж-кг К 1.

Такое допущение соответствует действительности. Так, например, в помещении обьемом 100 м3 содержится около 130 кг воздуха. В указанном помещении, если его загерметиэировать, может сгореть 3-3.5 кг нефтепродуктов или 5-6 кг твердых материалов (например, древесных). Увеличение общей массы газовой среды помещения вследствие сгорения нефтепродуктов или древесины приводит к изменению ее массы иа2-3% посравнениюсеепервоначальной массой. Поэтому при проведении расчетов можно считать плотность газовой среды в объеме помещения неизменной. К аналогичным результатам приводят и расчеты по определению ПСр.

П р и м е р. В отсеке обьемом 700 м3 устанавливают датчики-сигнализаторы (по температуре и давлению), противень площадью 12,6м с дизельным топливом. Записывают параметры газовой среды до начала пожара То, Ро, ро . Со. Отсек герметизируют, включают систему поджига дизельного топ- ливс и контролируют параметры газовой среды с момента воспламенения дизельного топлива до полного прекращения пламенного горения, Конец горения определяют с помощью специальных термопар, установленных в зоне горения дизельного топлива и визуально ч.ерез иллюминатор. Результаты экспериментального и расчетного определения среднеобьемной температуры газовой среды в проиессе развития пожара в герметичном отсеке приведены в таблице.

Анализ результатов, приведенных в таблице показывает, что предлагаемый способ обладает достаточно высокой точностью (максимальная погрешность определения среднеобъемной температуры газовой среды по сравнению с экспериментальным не превышает 2-3%).

Время экспериментального определения среднеобьемной температуры связано со значительными временными затратами, включающими: время, необходимое для установки большого числа термопар, в центрах так называемых элементарных объемов, на которые разделен общий объем отсека; время, необходимое для обработки диаграммных лент вторичных приборов, к которым подключены термопары. Обработка экспериментальных данных только одного опыта потребовало 95 мин, в то время как обработка данных по предлагаемому способу только 10 мин. т.е. время обработки сокращается более чем в 9 раз.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно сократить время определения среднеобъемной температуры газовой среды без снижения точности измерений.

Формула изобретения Способ определения среднеобьемной температуры газовой среды, заключающийся в оценке температуры в объеме помещения, отличающийся тем. что, с целью сокращения времени определения средне- объемной температуры, в объеме помещения измеряют давление в процессе развития пожара, а значение среднеобьемной температуры ТСр вычисляют по следующей зависимости:

ср

Кр Р,

где Кр - коэффициент пропорциональности (определяется имперически и равен 0,0028 м2 К Н 1);

Р - текущее абсолютное значение давления в процессе развития пожара.