Научная статья на тему 'Нагрев сухой стенки горящего резервуара с нефтепродуктом'

Нагрев сухой стенки горящего резервуара с нефтепродуктом Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
134
52
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕПЛОВОЙ ПОТОК / ГОРЯЩИЙ РЕЗЕРВУАР / НЕРАВНОМЕРНЫЙ НАГРЕВ / HEAT FLOW / BURNING TANK / UNEVEN HEATING

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Михайлюк Андрей Александрович

Необходимо оценить величину теплового потока от горящего резервуара, которая состоит из теплового потока от факела пожара и нагревшейся сухой стенки горящего резервуара. Целью работы является построение модели нагрева сухой стенки горящего резервуара с учетом неравномерности нагрева. Построенная модель может быть использована для определения температуры сухой стенки горящего резервуара и величины теплового потока.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

HEAT A DRY WALL OF A BURNING TANK WITH OIL

It is necessary to estimate value of the heat flux from the burning tank, which consists of a heat flow from the torch of fire and warm dry wall of a burning tank. The aim of this work is to develop a model of the heating of dry wall of a burning tank with account of the uneven heating. The developed model can be used to measure the temperature of dry wall of a burning tank and magnitude of heat flow.

Текст научной работы на тему «Нагрев сухой стенки горящего резервуара с нефтепродуктом»

Вестник Воронежского института ГПС МЧС России

УДК 614.84:614.0.06

НАГРЕВ СУХОЙ СТЕНКИ ГОРЯЩЕГО РЕЗЕРВУАРА С НЕФТЕПРОДУКТОМ А. А. Михайлюк

Необходимо оценить величину теплового потока от горящего резервуара, которая состоит из теплового потока от факела пожара и нагревшейся сухой стенки горящего резервуара.

Целью работы является построение модели нагрева сухой стенки горящего резервуара с учетом неравномерности нагрева. Построенная модель может быть использована для определения температуры сухой стенки горящего резервуара и величины теплового потока.

Ключевые слова: тепловой поток, горящий резервуар, неравномерный нагрев.

Для определения зон безопасного размещения личного состава, подвижной техники и стационарных установок пожаротушения необходимо оценить величину теплового потока от горящего резервуара, которая состоит из теплового потока от факела пожара и нагревшейся сухой стенки горящего резервуара.

Целью работы является построение модели нагрева сухой стенки горящего резервуара, учитывающей ее неравномерный нагрев.

Чтобы учесть неравномерный нагрев, условно разделим сухую стенку горящего резервуара на N областей.

Количество тепла dQuk, получаемое областью к за счет излучения, равно

dQU = dQt + dQO +Х dQi + dQt

где dQф — количество тепла, приходящее от факела к области к; dQ0к — количество тепла, излучаемое областью к в окружающую среду; dQkj — количество тепла приходящее от области і, і ф к ; dQl — количество тепла, приходящее от нефтепродукта к области к.

Эти величины могут быть определены из закона Стефана-Больцмана [1]. Тогда количество тепла, получаемое излучением каждой из N областей сухой стенки горящего резервуара:

dQU = С)Єс

S нф ъф11и

г тф 14 г .тп4

І і00 У

Іф І і00 У

Г

+6 uHfrdt

І Ткип I I Tk

V /

44

+

У

Гт

ІіооУ Ііоо

т4

v

іоо

Jk

іоо

4

+ £sHi f-T-ї_[-k-

^ і *41 ЛЛ 1 лл

і=і

І іоо У

іоо

Sk +

dt, k = і,2...N,

где £ф, ес — степени черноты факела и сухой стенки резервуара; Нф — площадь взаимного облучения между областью к и факелом; Нк1 — площадь взаимного облучения между областями / и к; То — температура окружающей среды; Sk — площадь поверхности области к; е„ — степень черноты поверхности нефтепродукта; Ткип — температура поверхности нефтепродукта, равная ее температуре кипения; нн — площадь взаимного облучения между областью к и поверхностью нефтепродукта, с0 = 5,67 Вт/(м2К4).

Количество тепла, отдаваемое областью к за счет конвективного теплообмена [2, 3] в газовое пространство резервуара, имеющее температуру Ткип, определяется по формуле

dQг =«г (Тк - Тип) к = 1,2...N,

где аг — коэффициент конвективной теплоотдачи во внутреннее газовое пространство резервуара. Кроме того, каждая область сухой стенки горящего резервуара участвует в конвективном теплообмене с окружающим воздухом:

dQl =«в Т - То) 8к<Ь, к = 1,2...N,

где а — коэффициент конвективной теплоотдачи в окружающий воздух.

Тогда общее уравнение теплового баланса для сухой стенки, включающее теплообмен излучением и конвекцией, примет вид

Михайлюк Андрей Александрович, канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник,

Национальный университет гражданской защиты Украины; Украина, г. Харьков, e-mail: adkt@mail. ru

© Михайлюк А. А., 2013

, dTk

CcPA “Г7 = Со6 dt

+є„

Hu

н Г

т

кип

іоо

нф ГГ тф-Т _ Г т* 14'

Sk І іоо У І іоо1 У

І

-Ї1 + [Iі Ї _Г JL і

0 У У ІІіоо1 І іоо У

4

+

4

+

+

6

ф

4

т

+

Выпуск 4 (9), 20іЗ

ISSN 2226-700Х

+ £&.H^[II.Y _ГII.

^ i с і лл і лл

/=і

Sk І іоо

іоо

+аг {Тk _ Ткип )+ав {Тk _ Т 0 ).

где сс, рс — теплоемкость и плотность стали; 5с — толщина стенки.

Построенная модель может быть использована для определения температуры сухой стенки горящего резервуара и величины теплового потока.

4

+

Библиографический список

1. Рябова, І. Б. Термодинаміка і теплопередача у пожежній справі / І. Б. Рябова, І. В. Сайчук, А. Я. Шар-шанов. — Харків: АПБУ, 2002. — 352 с.

2. Луканин, В. Н. Теплотехника / В. Н. Лука-нин, М. Г. Шатров, Г. М. Камфер. — М.: Высш. шк., 2002. — 671 с.

3. Кутателадзе, С. С. Основы теории теплообмена / С. С. Кутателадзе. — Новосибирск: Наука, 1970. — 658 с.

References

1. Ryabova, І. B. Termodinanrika і teploperedacha u pozhezhny spray! / І. B. Ryabova, І. V. Sajchuk, A. Ya. Sharshanov. - Xarkiv: APBU, 2002. — З52 s.

2. Lukanin, V. N. Teplotexnika / V. N. Lukanin, M. G. Shatrov, G. M. Kamfer. — M.: Vyssh. shk., 2002. — 67і s.

3. Kutateladze, S. S. Osnovy teorii teploobmena / S. S. Kutateladze. — Novosibirsk: Nauka, і970. — 658 s.

HEAT A DRY WALL OF A BURNING TANK WITH OIL

Mixajlyuk А А.,

PhD in Engineering, Senior Research fellow,

National University of Civil Protection of Ukraine;

Ukraine, Kharkov, e-mail: adkt@mail.ru

It is necessary to estimate value of the heat flux from the burning tank, which consists of a heat flow from the torch offire and warm dry wall of a burning tank. The aim of this work is to develop a model of the heating of dry wall of a burning tank with account of the uneven heating. The developed model can be used to measure the temperature of dry wall of a burning tank and magnitude of heat flow.

Keywords: heat flow, burning tank, uneven heating.

Ежегодно в Воронежском институте ГПС МЧС России проводятся следующие научные конференции:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций», время проведения — апрель;

- всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы», время проведения — сентябрь;

- всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы безопасности при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций», время проведения — декабрь.

Место проведения конференций — г. Воронеж, ул. Краснознаменная, д. 231, Воронежский институт ГПС МЧС России.

Правила регистрации участников и направления материалов публикуются на официальном сайте института: http://вигпс.рф.

По материалам конференций публикуются сборники научных статей.

Приглашаем вас принять участие в конференциях в 2014 году!

Вопросы можно направлять на электронный адрес: vigps_onirio@mail.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.