Оценка результатов испытаний в соответствии с методом оптимизации
36.4.1 Расчетную зависимость изменения давления в сосуде во времени получают интегрированием дифференциального уравнения математической модели процесса
, (36.1)
в котором
, (36.2)
, (36.3)
где 
- относительное давление;
- текущее расчетное давление в сосуде, кПа;
- начальное давление в сосуде, кПа;
- время, с;
- радиус реакционного сосуда, м;
, 
- соответственно показатели адиабат горючей смеси и продуктов горения;
- относительная масса горючей смеси в сосуде;
- текущее значение массы горючей смеси, кг;
- начальное значение массы горючей смеси, кг;
- относительное максимальное давление взрыва в сосуде;
- максимальное давление взрыва в сосуде при начальном давлении , кПа;
- текущее значение нормальной скорости распространения пламени, м/с.
Зависимость нормальной скорости от давления и температуры смеси принимают в виде
, (36.4)
где 
- начальная скорость распространения пламени (при начальных давлении и температуре), м/с;
- текущее значение температуры смеси, К;
- начальная температура смеси в сосуде, К;
- барический показатель;
- температурный показатель.
В приближении адиабатического сжатия смеси изменение нормальной скорости с ростом относительного давления описывается выражением
, (36.5)
где 
- термокинетический показатель.
Входящие в расчетные формулы параметры , , 
определяют термодинамическим расчетом. При отсутствии расчетных значений 
и 
вычисления могут проводиться в приближении 
, а значение может быть заимствовано из экспериментальных данных.
|
|
|
Расчетная зависимость 
определяется двумя неизвестными параметрами - 
и 
.
36.4.2 Из экспериментальной записи изменения давления во времени выбирают не менее пяти значений 
, удовлетворяющих условию
, (36.6)
где 
- давление, соответствующее точке перегиба кривой изменения давления взрыва от времени, кПа.
Примечание - Для оценки соответствия энергии искры условиям испытания используют экспериментальную точку 
, соответствующую моменту срабатывания зажигающего устройства. При этом считают, что энергия искры соответствует условиям испытания, если расчетная зависимость изменения давления, полученная в результате оптимизации, совпадает с экспериментальной, включая точку 
.
36.4.3 Оптимизируют расчетную зависимость изменения давления внутри сосуда по экспериментальной путем минимизации функционала 
, (36.7)
где 
- вектор-столбец неизвестных параметров;
- экспериментальное относительное давление в момент времени 
;
- расчетное относительное давление в момент времени , получаемое численным интегрированием уравнения (36.1);
- число экспериментальных точек, по которым производят оптимизацию.
|
|
|
Примечание - Метод применим в условиях пренебрежения конвекцией. Контроль правильности определения нормальной скорости распространения пламени методом оптимизации осуществляют по условию 
не менее 0,11, в котором число Фруда
, (36.8)
где 
- видимая скорость пламени, м/с;
- ускорение силы тяжести, м/с 
;
- диаметр сосуда, м.
36.4.4 Обрабатывают в соответствии с 36.4.3 серию экспериментальных зависимостей изменения давления, которые получены при одних и тех же условиях.
Контроль правильности использования данного метода осуществляют по условию равенства нормальной скорости распространения пламени в стехиометрической изопропаноло-воздушной смеси в стандартных условиях значению (0,29±0,02) м/с.
Сходимость метода [8] при доверительной вероятности 95% не должна превышать 10%. Воспроизводимость метода [8] при доверительной вероятности 95% не должна превышать 20%.
36.4.5 Для каждой серии испытаний, отличающейся начальным давлением и/или температурой, определяют значения нормальной скорости в процессе горения по формуле (36.3). Температура горючей смеси в процессе горения изменяется по закону
. (36.9)
Используя формулы (36.3) и (36.7), на графике 
строят серию изотерм. Например, первую изотерму 
при условии равенства начальной температуры смеси во всех сериях испытаний строят по точкам 
, где различные начальные давления заданы, а 
- определены методом оптимизации. Для построения следующих изотерм 
по формуле (36.7) определяют относительное давление 
и давление 
, при котором температура горючей смеси равна выбранному значению 
в серии испытаний с различными начальными давлениями. Определив из формулы (36.7) значение 
, находят по формуле (36.3) соответствующее значение нормальной скорости 
для каждой серии испытаний, т.е. при одинаковой температуре и различных давлениях 
.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 206; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!