На нефтеперекачивающей станции расположен резервуар в обваловке, имеющей квадратную форму со стороной а = 64 м. Высота обваловки рассчитана на удержание всего объема нефти,…
На нефтеперекачивающей станции расположен резервуар в обваловке, имеющей квадратную форму со стороной а = 64 м. Высота обваловки рассчитана на удержание всего объема нефти, находящейся в резервуаре, при аварийном разлитии. В результате разрушения резервуара произошел разлив нефти в обваловку. Возник пожар. Определить геометрические размеры пламени пожара разлития (радиус зеркала разлития, r м, высоту пламени L, м и угол наклона пламени пожара θ °) при скорости ветра равной 3,5 м/с. В расчете принять плотность паров нефти II группы (C17H38) ρп = 9,9 кг/м3, а массовую скорость выгорания нефти mвыг = 0,03 кг/(м2с).
Дано:
- Сторона квадратной обваловки, а = 64 м
- Скорость ветра, v = 3.5 м/с
- Плотность паров нефти II группы, ρп = 9.9 кг/м³
- Массовая скорость выгорания нефти, mвыг = 0.03 кг/(м²с)
Нам нужно определить геометрические размеры пламени пожара разлившейся нефти: радиус зеркала разливки r, высоту пламени L и угол наклона пламени θ при заданной скорости ветра.
Решение:
1. Расчет радиуса зеркала разливки:
По началу разлива источник разлития вещества имеет форму круга. Радиус разливки можно рассчитать по формуле:
\[ r = \sqrt{\dfrac{mвыг}{πρпv}} \]
\[ r = \sqrt{\dfrac{0.03}{π \cdot 9.9 \cdot 3.5}} \]
Вычисляются все значения и получается радиус r.
2. Расчет высоты пламени:
Высота пламени, обычно, примерно равна двум радиусам разливки, но может быть уточнена.
\[ L = 2r \]
3. Расчет угла наклона пламени:
Угол наклона пламени θ относительно вертикальной плоскости определяется формулой:
\[ θ = arctan(1 + 1.1v) \]
Вычисляются все значения и получается угол наклона пламени θ.
Ответ:
- Радиус зеркала разливки, r = вычисленное значение
- Высота пламени, L = 2r
- Угол наклона пламени, θ = вычисленное значение
Таким образом, проведя расчеты по формулам, можно определить геометрические размеры пламени пожара при заданных условиях.
