Определить диаметр пламегасящих каналов сухого огнепреградителя, установленного на линии транспортировки горючей смеси. Исходные данные

Определить диаметр пламегасящих каналов сухого огнепреградителя, установленного на линии транспортировки горючей смеси. Исходные данные для расчета приведены в таблице 2.1. Таблица 2.1 заданий Горючая смесь Давление Р, МПа Температура Т, оС 1 2 3 4 10 Гексан с кислородом 0,1 46

Выписываем справочные данные для расчета*:
гексан:
Ср1=2,037 кДж/(кг.К), λ1=0,02053 Вт/(м.К)
μ1=70,3∙10-5 Н.с/м2, М1=86,18 кг/кмоль, uн=1,57 м/с, S1=436,1
кислород:
Ср2=0,923 кДж/(кг.К), λ2=0,03254 Вт/(м.К)
μ2=218∙10-5 Н.с/м2, М2=32 кг/кмоль, uн=1,57 м/с, S1=108
Составляем уравнение реакции горения гексана с кислородом:
C6H14+O2= CO2+H2O
C6H14+9,5O2= 6CO2+7H2O
Определяем мольные доли гексана и кислорода в горючей смеси. Общее количество молей горючей смеси составит:
N=1+9,5=10,5 кмоль.
*Теплофизические параметры приняты при стандартных условиях (T=298 K, P=105Па)

. Значения , Ср, , S приведены в Приложении 2, 3, 4, 5. Учесть, что значения коэффициента теплопроводности и теплоемкости приведенные в Приложениях 2 и 3, не зависят от того, в каких единицах принята температура. Значения uн и Мсм приведены в справочнике [7].
Мольная доля гексана в горючей смеси составит:
n1=1N=11+9,5=0,095
Мольная доля кислорода в горючей смеси составит:
n2=1N=9,51+9,5=0,9048
Определяем теплоемкость горючей смеси по формуле (2.2):
Ср-см=0,095∙2,037+0,9048∙0,923=0,194+0,835=1,029 кДж/(кг.К),
Определяем молярную массу горючей смеси по формуле (2.3):
Мсм=0,095∙86,18 +0,9048∙32=8,2+28,95=37,2 кг/кмоль,
Определяем значение постоянной Сьюзерленда S1,2 для расчета коэффициентов А1,2 и А2,1:
S1,2=S1∙S2
S1,2=436,1∙108=217
Определяем коэффициенты А1,2 и А2,1 для расчета теплопроводности горючей смеси по формулам (2.6) и (2.7):
А1,2=141+70,3∙10-5218∙10-5∙32 86,183/4∙1+436,1298,151+108298,151/22∙1+217298,151+436,1298,15=0,680
А1,2=141+218∙10-570,3∙10-5∙86,18 323/4∙1+108298,151+436,1298,151/22∙1+217298,151+108298,15=2,663
Определяем теплопроводность горючей смеси по формуле (2.5):
λсм=0,02053 1+0,680∙0,90480,095+0,03254 1+2,663∙0,0950,9048=0,0281 Вт/(м.К)
Определяем значение критического диаметра гашения пламени по формуле (2.1):
dкр=65∙0,0281∙8314∙298,151,57∙1,029∙103∙105∙37,2 =7,5∙ 10-3 м=0, 750 мм
С учетом коэффициента безопасности диаметр огнегасящих каналов следует принять:
d=dкр2=0,375 мм