Входными данными для расчета будут: количество и толщина слоев; теплофизические свойства используемых материалов; температура окружающей среды и источника нагрева; конфигурация поверхности и ее ориентация относительно вертикали; время огневого воздействия на объект.
Полученная в результате расчета величина создавшейся температуры на необогреваемой поверхности прибора ляжет в основу оценки возможности воспламенения материала, находящегося в соприкосновении с нею, а также использоваться для оценки предела огнестойкости строительных конструкций (потери несущих, теплоизолирующих и ограждающих свойств).
Результаты расчетного модуля № 2 могут являться исходными для проведения расчетов по модулю № 4.
Пример: В жилом помещении в течение 3 часов топилась теплоемкая печь, требуется определить до какой температуры нагреется поверхность печи и достаточна ли данная температура для воспламенения контактирующей с ней деревянной межкомнатной перегородкой:
Время теплового воздействия, мин.: 180
Степень черноты пламени: Древесина и лесоматериалы 0.7
Степень черноты нагреваемой поверхности: 0.93
Скорость потока у нагреваемой поверхности, м/сек: 0
Характерный размер объекта (высота стенки топливника печи), м: 0.48
Степень черноты на необогреваемой стороне: 0.93
Скорость ветра на необогреваемой стороне, м/сек: 0
Угол №3, град.: 90
Толщина слоя №1, м: 0.24
Плотность материала слоя №1, кг/м3: 1800
Теплоемкость материала слоя №1, Дж/(кг К): 880
Теплопроводность материала слоя №1, Вт/(м К): 0.56
Температура окружения на обогреваемой стороне, С: 616
Температура окружения на необогреваемой стороне, С: 10
Результаты эксперимента и расчета представлены в таблице.
Расчет показывает, что контактирующая с теплоотдающей стенкой печи стенка не воспламениться. Температура стенки будет составлять чуть более 14 градусов.
Четвертый модуль «Радиационный нагрев поверхностей от высокотемпературных источников». Предназначен для определения температуры на поверхности материала, подвергающегося тепловому воздействию от нагретых изделий и конструкций, расположенных на определенном расстоянии от него. Например, для определения возможности воспламенения сушащейся перед открытой топкой печи белья.
Входными данными для расчета будут: размер и форма нагретых конструкций (изделий); температура поверхности нагретых конструкций (изделий); размер и форма поверхности, подвергающейся тепловому воздействию; взаимное расположение нагретых поверхностей и поверхности, подвергающейся тепловому воздействию; время воздействия теплового потока.
Полученный в результате расчета зависимость температуры поверхности материала от времени, подвергающегося воздействию теплового потока от нагретых конструкций (изделий), ляжет в основу оценки возможности его воспламенения.
Общие исходные параметры для экспериментов по модулю:
Степень черноты нагреваемой поверхности (дерево): 0.85
Степень черноты излучающей поверхности (пламя древесины): 0.7
Максимальный размер источника b (высота или ширина топки печи), м: 0.48
Минимальный размер источника a (высота или ширина топки печи), м: 0.645
Характерный размер нагреваемого объекта, м: 1.750
Толщина стенки, поверхность которой обогревается, м: 0.04
Скорость ветра, м/с: 0
Теплофизические свойства нагреваемого материала: Сосна
Плотность нагреваемого материала, кг/м3: 500
Теплоемкость нагреваемого материала, Дж/(кг К): 2300
Теплопроводность нагреваемого материала, Вт/(м К): 0.09
угол A, град: 0
угол B, град: 0
угол C, град: 0
угол D, град: 0
угол E, град: 0
Параметры по эксперименту №1:
Расстояние R, м: 0.3
Температура окружающей среды, С: 5
Время нагрева, мин.: 80
Расчет показывает, что на 80 минуте на деревянной стенке, установленной напротив топки печи, создастся температура в 315 градусов (стенка должна загореться).
Эксперимент подтвердил расчетные значения (создалась температура в 320 градусов), уже на 30 минуте эксперимента наблюдались признаки термического разложения древесины, а на 80 – пламенное горение.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.