Program komputerowy VEX do obliczeń wybuchów mieszanin gazowych w przestrzeniach zamkniętych i wentylowanych

• Autorzy: Rychter T. , Teodorczyk A.
• Konferencja: 18 Zjazd Termodynamików / Sympozjum (XVIII ; 02-06.09.2002 ; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono założenia i podstawowe zależności modelu matematycznego do obliczania przebiegu spalania mieszanin gazowych w przestrzeniach zamkniętych i wentylowanych. Opracowany model użyto do utworzenia profesjonalnego programu komputerowego VEX, wyposażonego dodatkowo w blok obliczania równowagowego składu spalin. Program komunikuje się z użytkownikiem w trybie okienkowym, jest wyposażony we własne procedury graficzne oraz umożliwia porównywanie wyników obliczeń z danymi doświadczalnymi dostarczanymi przez użytkownika. Program charakteryzuje się krótkim czasem obliczeń, wygodnym sposobem wprowadzania danych oraz wieloma dodatkowymi opcjami ułatwiającymi pracę. Wersja egzekucyjna jest samowystarczalna (zawiera wszystkie niezbędne biblioteki, sterowniki do kart graficznych itp.), umożliwia jej używanie na wszelkich komputerach klasy PC pracujących pod systemami operacyjnymi DOS lub Windows. Blok obliczeń wybuchów został częściowo zweryfikowany doświadczalnie , natomiast blok obliczeń równowagowych -zweryfikowany całkowicie.

EN

A simple mathematical model for the prediction of the pressure and temperature changes during a totally confined or vented gaseous explosion is presented. The model is based on solutions of conservation equations of mass, momentum and energy supplemented with equilibrium calculations of the physical and chemical properties of combustion products. The influence of turbulence on combustion is included by the use of empirical relations taken from literature. A computer program VEX, written to solve the mathematical model is presented in detail for potential users. The program computes typical explosion problem in few seconds on PC computer. The program has graphical pre- and postprocessor enabling convenient input of data and output of results. A mixture of 6 fuels (H2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, C3H8) with air or 02 can be used in calculations. Spherical, cylindrical and cuboidal geometry of the vessel with arbitrary ignition location and arbitrary location and size of vent opening can be used. The prediction from the model have been validated against experimental results obtained from the literature and our own studies. The program has also separate option for calculation of equilibrium combustion products composition and temperature at constant pressure or constant volume.

Słowa kluczowe

PL

program komputerowy VEX; spalanie mieszanin gazowych; wybuch gazu

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Konferencje
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 3, z. 22
• Strony: 1057--1066
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Rychter T.

• Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

autor

Teodorczyk A.

• Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

• Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej Ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• 1. Bradley D., Mitcheson A.: Mathemalical Solutions for Explosions in Spherical Vessels, Comb. and Flame 26(1976 ), pp. 201-217
• 2. Bradley D. Mitcheson A.: The Venting of Gaseous Explosions in Spherical Vessels (Part I and II), Comb. and Flame 32(1978), pp.221-236
• 3. Mulpuru S.R., Wilkin G.B.: A Model for Vented Deflagration of Hydrogen in a Volume, Atomic Energy of Canada Limited, AECL-6826, 1982
• 4. Munday G.: Institution of Chemical Engineers Symposium Series No. 15, London, 1966, p.46
• 5. Palmer K.N.: J. Inst. Fuel 29 (1956), p.293
• 6. Maisey H.R.: Chem. Proc. Eng., October (1965), p.527
• 7. Anthony E.J.: J. Haz. Mat. 2(1977/1978), p.23
• 8. Fairweather M., Vasey M. W.: 19th Symp. (Int.) on Combustion, The Combustion Institute 1982
• 9. Chippet S.: Modeling of Vented Deflagrations, Comb. and Flame 55(1984), p.127
• 10. Catlin C.A., Mahos A., Tile J.P.: Trans.IChemE B 71 (1993), p.89
• 11. Wu Y., Siddall R.G.: Trans.IChenlE B 74 (1996), p.31
• 12. Canu P., Rota R., Carra S., Morbidelli M.: Vented Gas Deflagrations. A Detailed Mathematical Model Tuned on a Large Set of Experimental Data, Comb. And Flame 80(1990), p.49
• 13. Tanaka Y. : Three-Dimensional Flame Development in a Closed Vessel; Comparison between Measured and Theoretical Results. Bulletin of JSME. Yol.29, No.258. Dec.1986
• 14. Olikara C., Borman G.L.: A Computer program for Calculating Properties of Equilibrium Combustion Products with Some Applications to IC Engines, SAE Paper 750468, 1975
• 15. Reynolds C. W.: Department of mechanical Engineering. Stanford University, 1986
• 16. Gordon S., McBride B. : Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Composition, Rocket performance, Incident and Reflected Shocks, and Chapman-Jouget Detonations, NASA SP-273, 1971
• 17. Rychler T., Teodorczyk A. : Obliczenia wybuchów gazowych, w przestrzeniach zamkniętych, i wentylowanych - Program komputerowy VEX, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 2002, str. 82 + CD-ROM.