Модели теплового излучения и пожароопасных зон
Введение
Модели Алоха опасности пламени, связанны с некоторыми общими сценариями, включающими сгорание жидкостей и газов. Сценарии пожара с использованием химических веществ с температурой вспышки более 300°F не могут быть смоделированы с помощью Алоха. Сценарии пожара разделяются на два типа: те, которые включают топливо, смешанное с воздухом и образующие облака с концентрацией в диапазоне воспламеняемости, и те, которые вовлекают в центр топливо, которое сгорает на своих внешних краях (это включает в себя бассейн пожара где центр сам бассейн). Алоха использует различные методы для оценки угрозы зон для этих двух типов сценариев.
Пожары, которые горят на поверхности активной зоны могут гореть в течение длительного времени. Опасность от теплового (инфракрасного) излучения может распространяться далеко за пределы самого огня. Три модели в Алоха рассчитывают различные типы пожаров: Огненный шар возникает, когда резервуар, содержащий горючую жидкость взрывается из-за избыточного давления и сразу же воспламеняется, обычно называют как BLEVE (пожар происходит на поверхности огненного шара); Струйные пожары возникают, когда горючий газ выходит из трубы или резервуара (пожар происходит на выходе и на краях активной зоны); Пожары-пролива возникают, когда горючая жидкость и пролив воспламеняется и горит непосредственно над бассейном. Есть два общих эмпирических подхода моделирования для этих видов пожаров: модели точечных источников, в которых некоторая часть энергии сгорания преобразуются в тепловое излучение и исходит от центра огня, и модель непрерывного пламени, в которой размер и форма поверхности пламени найдена и излучение, испускаемое с его поверхности вычисляются.
|
|
|
Алоха использует модели непрерывного пламени для расчета тепловой радиационной опасности от огненного шара, струйных пожаров, и пожаров-пролива. В этих трех сценариях вычислен поток теплового излучения, испускаемого от поверхности пламени, и радиация, падающая на отдаленную цель, найдена, используя
где
q – тепловой поток падающего излучения на вертикальную поверхность (Вт м-2),
Е – тепловой поток энергии излучения на поверхности огненного шара (Вт м-2)
F – геометрический фактор представления,
τ – пропускание атмосферы теплового излучения.
Топливо, которое было смешаны с воздухом перед зажиганием, быстро сгорает; продолжительность пожара и длительность генерируемого теплового излучения, как правило, довольно короткие. Поскольку воздействие теплового излучения увеличивается с длительностью, разрушающее воздействие, как правило, не распространяется очень далеко за пределы самого пламени. Алоха рассматривает опасности, связанные с пожарами, которые возникают, когда облако пара рассеивается по ветру и образует горючую смесь с воздухом, воспламеняется, и горит путем моделирования огнеопасной области. Алоха явно не моделирует тепловое излучение, связанное с пожаром вспышкой.
|
|
|
Уровни опасности для теплового излучения
Эффекты теплового излучения являются функцией потока энергии и длительности воздействия. Для пожаров с ожидаемыми длительностями, превышающими примерно 30 секунд, ЛОК основаны на тепловом излучение, генерируемым пламенем. Айзенберг проанализировал данные испытаний ядерного оружия для определения взаимосвязи между интенсивностью теплового излучения и вероятности того, что подвергаемый индивидуум будет ранен или убит (Айзенберг, Линч, Брединг, 1975). Он сообщил, что вероятность смертельного исхода обычно пропорциональна длительности экспозиции (td) времени потока излучения инцидента (I), возведенного в степень 4/3. Для нелетального воздействия, степенной закон 1/15 соответствует данным лучше. Порог ожогов первой степени был найден, когда экспозиция (в виде I1.15 td) является 550000 (Вт/м2)1,15 сек.
|
|
|
Мудэн изучил работы Айзенберга, а также другие исследования, которые касаются источников излучения, которые являются менее интенсивными, но имеют более длительный срок (Национальная ассоциация защиты от пожаров 1995). Законы воздействия, описанные Айзенбергом, очевидно, не действуют при очень низких долгоживущих источников излучения; Мудэн сообщает о том, что поток в 1,7 кВт/м2 не будет даже вызывать боль, независимо от времени экспозиции. Явное нарушение закона экспозиции, сообщенные Айзенбергом, также находит свое отражение в нормах безопасности для сжиженного природного газа в разделе 49 Кодекса федеральных правил. При расчете радиационных эффектов пожаров-пролива, долгоживущих событий, раздел 49 указывает, что поток излучения на площади открытого сбора должен быть меньше, чем 5 кВт/м2, независимо от времени экспозиции (Отдел реестра федерального имущества Соединенных Штатов).
Бассейны горения, струевое горение и огненные шары, связанные с BLEVE могут гореть с достаточной долговечностью, чтобы создать постоянный тепловой источник излучения, который может причинить вред далеко от самого фронта пламени. Воздействие на людей зависит от продолжительности воздействия и интенсивности излучения. Алоха вычисляет поток энергии, связанный с излучением в зависимости от расстояния и продолжительности пожара и передает их по отдельности. Даже если значение доз связаны с повреждением, значение потока энергии используется в качестве ЛОКс в Алоха, поскольку время экспозиции зависит от продолжительности пожара и передвижений людей, ищущих некоторую защиту. ЛОКс Алоха, соответствуют рекомендациям Мудэна и Кроче (Национальная Ассоциация противопожарной защиты 1995): 10кВт/м2 – порог смертности; 5кВт/м2 –ожоги второй степени на незащищенной коже; 2 кВт/м2 может вызвать боль. Продолжительность экспозиции для этих эффектов в Алоха составляет 60 секунд или меньше. Продолжительность пожара включена в текстовый сводный экран вывода Алоха, позволяя пользователю регулировать уровень потока, чтобы соответствовать времени продолжительности пожара.
|
|
|
БЛЕВЕ – Огненный шар
Модель БЛЕВЕ – Огненный шар в Алоха является моделью непрерывного пламени, основанной на исследованиях огненных шаров в результате (BLEVEs) (Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости) с участием горючих сжиженных газов под давлением и хранимых при температуре окружающей среды, таких как сжиженный природный газ (Американский институт инженеров-химиков, 1994). В общем ходе событий, пожар попадает на резервуар, термически поддерживая резервуар, и вызывает поднятие внутреннего давления. Клапаны сброса давления не могут должным образом уменьшить давление и резервуар взрывается из-за комбинации температуры и давления. Содержание практически мгновенно освобождается и быстро вскипает, поскольку происходит падение давления. Большая часть топлива, а именно капли жидкости и газ, выбрасываются в воздух и воспламеняются. Основная часть горящий массы слишком велика, чтобы гореть, но огонь горит на поверхности, где достаточное количество воздуха может смешиваться с топливом. В результате чего огненный шар горит в течение десятков секунд и часто поднимается в воздух.
Для сценария БЛЕВЕ Алоха принимает почти мгновенный разрыв и значения по умолчанию в предположении, что все содержимое бака внесло свой вклад в огненный шар. Однако в тех случаях, когда начальное давление в резервуаре является относительно низким, пользователь имеет возможность указать долю содержания вещества, которое становится частью огненного шара. На основании массы огненного шара, максимальный диаметр огненного шара вычисляется, приняв огненный шар как сферический объект с его поверхностью просто касаясь земли. (Диаметр огненного шара является функцией времени; максимальный диаметр используется в Алоха, чтобы гарантировать, что зоны опасности не занижены.) Поток теплового излучения от поверхности горения вычисляется, и излучение, падающее на расстоянии найдено. Когда пользователь указывает, что меньше, чем 100% от содержимого резервуара находятся в огненном шаре, Алоха предполагает, что остаток топливо образует бассейн пролива, и модель пожара-пролива используется, чтобы найти альтернативную зону угрозы для теплового излучения. Предел 5000 метрических тонн используются в качестве максимального количества химического вещества, которое может быть смоделировано. Этот предел имеет предписание крупнейшего исторического единственного инцидента БЛЕВЕ.
Несмотря на то, что вероятно сть взрывного разрушения и производство огненного шара значительно ниже для негерметичных корпусов, Алоха расширяет модель БЛЕВЕ – Огненный шар для газов, сжижаемых охлаждением и летучими жидкостями с температурами вспышки ниже 300°F. Взрывы резервуаров, содержащих сжатые газы, также могут генерировать огненные шары сопоставимого размера и продолжительности (Залоч и Веяндт 2005). Однако Алоха не позволяет пользователям моделировать тепловое излучение от огненных шаров, связанных с давлением газов.
Излучаемость
Айше утверждает, что 350 кВт/м2 – умеренный излучающий поток энергии для больших огненных шаров, включающие углеводородные топлива (Американский институт инженеров-химиков, 1994). Алоха применяет этот показатель к более широкому диапазону химических веществ и размеров, но корректирует эту величину путем умножения на отношение теплоты сгорания химического вещества, деленная на теплоту сгорания пропана, и, как описано
Где Δ – теплота сгорания химического вещества (Дж кг-1),
Δhc,propanech – теплота сгорания пропана (Дж кг-1).
Фактор представления
Геометрический фактор представления является функцией размера огненного шара и расстоянием между приемником и огненным шаром. Размер зависит от количества топлива, способствующего огненному шару. Пользователь может принять решение позволить Алоха использовать все содержимое резервуара, как массу огненного шара, или позволить Алоха рассчитать долю содержимого резервуара, которая способствует огненному шару на основе давления или температуры резервуара в момент разрыва. Если задано давление в резервуаре, температура в момент разрыва, Т, обнаруживается с помощью уравнения Клаузиус-Клауперон (Clausius-Clayperon), исходя из предположения, что две фазы присутствуют в равновесии в сосуде, и, описано как
где
TB – нормальная точка кипения,
Rc – газовая постоянная (8,3144 Дж К-1 моль-1),
ΔHV – теплота парообразования (J моль-1),
Р0 – стандартное давление (101000 Па),
Р – давление разрыва.
От температуры вычислена доля жидкости, которая вспыхивает при разрыве. Для изоэнтальпийного процесса, который доля вспышки вычисляется
где
Т – химическая температура при разрушении резервуара (K),
Tb – точка кипения окружающей среды (К),
Cp – удельная теплоемкость при постоянном давлении (Дж моль-1 K-1),
ΔHv – теплота парообразования (Дж/моль).
Это несколько переоценивает часть, которая вспыхивает в адиабатном (изентропический) процессе, но обеспечивает разумное приближение.
Эмпирическая зависимость указывает на то, что масса химического вещества, участвующего в огненном шаре, примерно в три раза больше массы топлива, которое кипит при вспышке, ограничивается общей массой содержимого резервуара (Насегава и Сато 1977).
Алоха приняла рекомендации Робертса для вычисления диаметра огненного шара (Робертс, 1982):
Геометрический фактор вида для вертикальной поверхности, F, был дан Айше (Американский институт инженеров-химиков, 1994) в качестве
где х представляет собой расстояние между приемником и точкой на уровне земли непосредственно под центром огненного шара.
Пропускаемость
Пропускание атмосферы теплового излучения, τ, зависит от расстояния между передающей и принимающими поверхностями, х. Оно чувствительно к туманам, дождям, дыму, двуокисям углерода и водяному пару в атмосфере. Алоха учитывает только водяной пар. Пренебрегая другими факторами, Алоха переоценивает передаваемое излучение в тех случаях, когда происходят затухание других явлений. Процесс пропускание атмосферы теплового излучения, τ, хорошо изучен. Алоха использует формулу Кука и др. (Кук, Бахрами и Вайтхауз 1990)
Алоха использует формулу, о которой сообщает Тибодо, для парциального давления воды в атмосфере (Тибодо, 1979)
где
Та – температура окружающего воздуха;
RH – относительная влажность.
Продолжительность
Продолжительность пожара, сожженного, не используется при расчете зоны опасности, но отображается. Алоха использует формулу, рекомендуемую голландским Комитет по предупреждению стихийных бедствий (Дуизер 1992), который был основан на средних значениях, полученных из литературных значений, представленных,
Струевые пожары
Анализ струевого пожара в Алоха предназначен для устранения опасности теплового излучения, связанного с газами и аэрозолями, освобожденными из герметичных резервуаров и труб, которые воспламеняются, прежде чем пары рассеиваются по ветру. Струевые пожары отличаются от пожаров вспышки тем, что они полностью сгорают сразу после высвобождения на поверхности топливной активной зоны. Струевые пожары отличаются от огненных шаров тем, что струевые пожары связаны с постоянными выпусками, в то время как огненные шары связаны со взрывным разрывом резервуара из-за избыточного давления.
Модель Струевого пожара в Алоха может быть применен к восходящей вертикальной струе выпуска: вертикально ориентированная труба или отверстие в верхней части бака. Метод в Алоха основан на эмпирической модели непрерывного пламени, разработанной Исследователем Шелл (Чамберлайн, 1987). Топливо, выпущенное из трубы или резервуара расширяется, смешивается с воздухом, и сгорает на его поверхности, испуская интенсивное тепловое излучение, который распространяется наружу. Падающая тепловая энергия на расстоянии является продуктом излучательной способности поверхности пламени, геометрическим фактором представления и коэффициентом пропускания атмосферы теплового излучения.
Рисунок 3– Блок-схема для исходного выпуска струевого пожара
Излучаемость
По Куку и др (Кук, Бахрами и Вайтхаус 1990), излучательная способность пламени, Е, рассчитывается как
где
Q – скорость разряда масса (кг с-1),
Δhc – теплота сгорания (Дж кг-1),
А – площадь поверхности пламени (м2).
По Чамберлейн (Chamberlain 1987), доля излучаемого тепла от поверхности пламени вычисляется по формуле
Там, где СMW является коэффициентом коррекции, введенным Куком и др (Кук, Бахрами и Вайтхаус 1990), равным единице, если молекулярная масса составляет менее 21 г моль-1, корень квадратный из молекулярного веса, деленное на 21, если молекулярная масса находится в пределах от 21 г моль-1 и 60 г моль-1, и равен 1,69, если молекулярная масса больше, чем 60 г моль-1.
Скорость газа в расширяющейся струе вычисляется по формуле:
и
где Ts – температура внутри судна или при выходе из трубы.
Для ненаполненного потока, число Маха расширяемой струи, Mj, рассчитывается по формулам:
где
d0 – диаметр отверстия,
Q – скорость массового выпуска,
γg – отношение удельных теплоемкостей,
Wgk – молекулярный вес (кг моль-1),
Rc – газовая постоянная (8,3144 Дж К-1 моль-1).
Факторы представления
Поверхность пламени рассматривается как усеченный конус, наклоненный ветром.
Эффективный диаметр источника это диаметр предполагаемого выпускного отверстия, из которого выходит воздух при нормальной плотности окружающей среды при газовой массовой скорости потока жидкости и выходной скорости. Эффективный диаметр источника для газа
где
d0 –диаметр выходного отверстия,
ρj – плотность газа.
Для наполненного потока число Маха
где
Р0 – атмосферное давление,
Рс – статическое давление в выходном отверстии,
где Ts – температура внутри сосуда или на выходе из трубы.
Струя расширяется до атмосферного давления в плоскости, ниже по потоку от выходного отверстия с плоскостью, действующей в качестве виртуального источника диаметра, Dj. То,
где uj – скорость газа в расширенной струе.
Эти формулы были немного изменены для струевого пожара трубопровода и двухфазных сценариев выпуска. Алоха предполагает, что газ расширяется адиабатически в последние 200 диаметрах трубы в выпуске трубопровода. Это происходит при атмосферном давлении и, следовательно, эффективный диаметр источника Ds для сдавленного варианта сводится к тому, что для данного варианта освобождается ранее. Для двухфазного высвобождения, Алоха использует модификацию формулы Кука и др. (Кук, Бахрами и Вайтхаус 1990),
где ρv –чистая плотность пара.
Модификация формулы Кука была необходима, чтобы гарантировать, что это приведет к уменьшению соответствующего алгоритма, когда двухфазный случай сводится к сценарию чистого газа.
Для наклонной струи, Калгхатги (Kalghatgi 1983) показал в лабораторных экспериментах, что длина пламени уменьшается по мере того, как струя наклоняется по ветру. Чемберлен использует эмпирическое уравнение Калгхатги подходит для определения длины пламени, LB (Kalghatgi 1983), как
Длина пламени в неподвижном воздухе
Угол, α, между осью отверстия и пламенем зависит от соотношения скоростей, вычисляется
где V – скорость ветра.
Если R≤0.05, тогда
Если R>0.05, тогда
Пламя отрыв, b, расстояние вдоль оси конуса, и рассчитывается как
К коррелируется с экспериментальными данными с лучшей подгонкой
Длина усечения определяется геометрической взаимосвязью между RL, LB, α и b, как
Есть разница в формуле для ширины основания усечения, она появляется в документе Чемберлена, по сравнению Лис (2001) с представлением формулы Чемберлена. На основе выборочных вычислений, мы решили использовать версию Чемберлена (Чемберлен стр. 303) с шириной основания усеченной фигуры, W1, как
и число Ричардсона, ξ(Ds), основано на Ds
Формула Чемберлен для ширины усеченного типа, W2,
Площадь поверхности пламени, A, вычисляется как
Фактор представления F определен Шерроу и Кесс (Sparrow and Cess 1978) как
где
Aj – площадь излучающей поверхности,
dАi – приемный элемент,
βi – угол между нормалью к приемному элементу и линии между элементом и излучающей поверхностью,
βj – угол между нормалью к излучающей поверхности в точке, и линии между этой точкой и приемным элементом,
r – расстояние между точкой на излучающей поверхности и приемного элемента.
Для излучающей поверхности площадь Ai и приемного элемента область dAj, мы можем позволить
q′ = интенсивность падающего излучения на единицу площади,
Е′ = излучательная способность на единицу площади,
так что
Таким образом, это на самом деле 
что нам нужно вычислить.
Мы вычисляем этот интеграл численно, деля поверхность пламени на 1800 «плиток» (40 радиальных подразделений * 25 осевых подразделений конической поверхности, плюс 400 плиток для каждой круглой «крышки»). Величина подынтегрального выражения вычислена в центре каждой плитки, и те величины добавлены, чтобы произвести оценку интеграла. Этот процесс выполнен для трех ортогональных ориентаций принимающей поверхности, произведя факторы представления f1, f2, и f3. Максимальный фактор представления (по всем ориентациям поверхности получения) тогда вычислен как
(Для истинного фактора представления интеграл опускает части исходящей поверхности где cos βj<0. Но с тех пор f1, f2, и f3 используются, чтобы вычислить максимальный фактор представления, части, где cos βj<0 не исключены.)
Пожар-пролива
Существуют 3 сценария выпуска, которые могут быть соединены с моделью Пожар-пролива: пользователь может принять решение смоделировать пролив постоянной области, которая не связана с выпуском резервуара; модель Пожар-пролива также может быть вместе с моделью, которая оценивает динамику формирования пролива, когда резервуар с химикатом протекает; и модель Пожар-пролива автоматически применена к любому топливу, которое объединяет сценарии БЛЕВЕ. Во всех случаях как предполагается, что пролив, является круглым, однородно толстым, и на ровной поверхности. Температура пролива приближена к константе и устанавливается или с начальной температурой пролива или с начальной температурой резервуара. Предельный диаметр в 200 метров применяется во всех случаях.
Модель непрерывного пламени используется для расчета теплового излучения пожаров-пролива. Размер бассейна пролива может быть установлен пользователем, или Алоха будет вычислять динамическую площадь и объем от выпуска жидкости из резервуара. Пламя, поднимающееся из бассейна образует наклонный цилиндр; поверхность цилиндра излучает тепловое излучение. Скорость горения, высота пламени, угол наклона и излучение от поверхности основаны на эмпирических корреляциях.
Падающая тепловая энергия на расстоянии – продукт теплового потока энергии излучения на поверхности пламени, геометрического фактора представления и коэффициента пропускания атмосферы теплового излучения.
Излучаемость
Средняя мощность излучения на единицу площади, Е, поверхности цилиндра оценивается с использованием подход Мурхаус и Притчард (Moorhouse и Pritchard 1982),
где
h – длина пламени (м),
d – диаметр бассейна (м),
Δhc – теплота сгорания (Дж кг-1),
m – массы скорости горения на единицу площади (кг м-2 с-1),
frad – доля энергии, выделяемая в качестве теплового излучения.
Алоха аппроксимирует долю излучаемой энергии, frad, как постоянная 30% как это было предложено Робертсом (Roberts 1982).
Массовая скорость горения на единицу площади, m, рассчитывается исходя из соотношения теплоты сгорания и испарения. Мудэн утверждает, что следующее соотношение для скорости массового горения подходит для широкого спектра видов топлива, включая сжиженные газы (Мудэн 1984):
Алоха использует модифицированную версию с коррекцией по температуре:
где
сp – удельная теплоемкость (Дж кг-1 K-1),
Tb – температурf кипения окружающей среды (К),
Δhv – теплота парообразования (Дж кг-1),
Т – температура бассейна (К).
Факторы представления
Пламя пожара-пролива считается оптически плотным наклонным цилиндром, который пересекает плоскость, параллельную земле по кругу. Длина пламени h оценивается модификацией формулы Томаса для длины пламени (Thomas 1963). Пусть u* - безразмерная скорость ветра, определяемая как
Длина пламени вычисляется выражением
где
ρа – плотность окружающего воздуха (кг м-3).
Угол наклона основан на формулах Американской газовой ассоциации (Американская газовая ассоциация 1973) и выводится
Фактор представления F определен Шерроу и Кесс (Sparrow and Cess 1978) как
где
Aj – площадь излучающей поверхности,
dАi – приемный элемент,
βi – угол между нормалью к приемному элементу и линии между элементом и излучающей поверхностью,
βj – угол между нормалью к излучающей поверхности в точке, и линии между этой точкой и приемным элементом,
r – расстояние между точкой на излучающей поверхности и приемного элемента.
Для излучающей поверхности площадь Ai и приемного элемента область dAj, мы можем позволить
q′ = интенсивность падающего излучения на единицу площади,
Е′ = излучательная способность на единицу площади,
так что
Таким образом, это на самом деле что нам нужно вычислить.
Мы вычисляем этот интеграл численно, деля поверхность пламени на 1000 «плиток» (40 радиальных подразделений * 25 осевых подразделений). Величина подынтегрального выражения вычислена в центре каждой плитки, и те величины добавлены, чтобы произвести оценку интеграла. Этот процесс выполнен для трех ортогональных ориентаций принимающей поверхности, произведя факторы представления f1, f2, и f3. Максимальный фактор представления (по всем ориентациям поверхности получения) тогда вычислен как
(Для истинного фактора представления интеграл опускает части исходящей поверхности где cos βj<0. Но с тех пор f1, f2, и f3 используются, чтобы вычислить максимальный фактор представления, части, где cos βj<0 не исключены.)
Динамика пролива
Максимальный диаметр бассейна пролива используется во всех приведенных выше расчетах. В тех случаях, когда размер бассейна пролива является динамическим, химикат высвобождается во время Блив или из-за утечки, Алоха использует те же самые способы выпуска резервуара и бассейна пролива, что и те, которые используются для нетепловых опасностей.
Для скорости высвобождения бака Алоха использует уравнение Бернулли для вычисления QT(t) (кг s-1), масса расхода жидкости из отверстия, вычисляется по формуле
где
Сdis – коэффициент разряда (0,61),
Af – площадь зоны (м2),
Ph – давление жидкости в резервуаре на высоте отверстия (Pa),
Pа – окружающее атмосферное давление (Pa),
ρl – плотность жидкости в резервуаре (кг м-3), которая считается однородной во всем резервуаре.
ALOHA оценивает площадь зоны Af (m2), по-разному в зависимости от того, пересекает ли поверхность жидкости отверстие. Площадь зоны вычисляется по формуле:
|
| поверхность выше отверстия |
| поверхность пересекает отверстие |
где
hl – высота жидкости над дном отверстия (м),
ζh – либо высота отверстия, либо диаметр (м), в зависимости от того, является ли отверстие прямоугольным или круговым.
Когда отверстие находится ниже поверхности жидкости, Алоха оценивает давление в отверстии как сумму давления в газовой пустоте в верхней части бака и давление, оказываемое столбом жидкости на дно.
|
| поверхность выше отверстия |
| поверхность пересекает отверстие |
где ecs –давление насыщенного пара химического вещества (Pa), считается давлением в пространстве пустот.
Поскольку Алоха предполагает, что последовательность падения давления, испарения жидкости в пустое пространство и изменение температуры, вызванное испарительным охлаждением, происходит быстро на каждом новом временном шаге, она вычисляет новую температуру и давление насыщенного пара для пара в пустом пространстве. По мере того, как высота жидкости над отверстием уменьшается, давление в отверстии уменьшается до тех пор, пока оно в конечном итоге не будет равно атмосферному давлению. Согласно физической модели, представленной алгоритмами Алоха, утечка из резервуара происходит до тех пор, пока воздушный пузырь не попадет обратно в резервуар, не сравняет давление в резервуаре с атмосферным давлением и позволяет потоку продолжать в виде серии фонтанов. Чтобы математически аппроксимировать влияние этого процесса, как только вычисленное давление Алоха в отверстии достигнет 1,01 Па, оно остается постоянным при этом значении (Belore and Buist 1986).
Если жидкость течет в бассейн пролива быстрее, чем бассейн пролива горит, то бассейн пролива будет становиться все глубже и будет распространяться наружу под действием силы тяжести. Бассейн пролива приближена к одинаковой глубине и температуре. Алоха оценивает изменение радиуса бассейн пролива, rp, as
где mp – динамическая масса бассейн пролива,
g – ускорение силы тяжести,
rp – радиус бассейн пролива,
ρl – плотность жидкости в проливе.
ALOHA использует постоянный коэффициент 2 для учета того факта, что инерция расширяющейся жидкости составляет лишь небольшую часть инерции всей массы жидкости бассейн пролива, движущейся с ускорением на ее передней кромке (Briscoe and Shaw 1980). Когда глубина бассейн пролива падает ниже 0,5 см, Алоха прекращает распространение; площадь остается постоянной, пока жидкость полностью не сгорит.
Дата добавления: 2019-11-25; просмотров: 462; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!