Vatten och andra släckmedel (SRV) [pdf 10 MB]

Cp,g [J/molK] brandgasernasvärmekapacitivitet,
ungefär
som för ren luft, 33,2
vid 1000K
Cp,v [J/molK] vattenångas
värmekapacitivitet,
41,2 vid 1000K
b [–] andelen vatten som
förångas i brandgaserna
Mv [g/mol] vattens molvikt,
18,0
LV,v [J/g] vattens förångningsvärme,
2260 (motsvarar
40,68 kJ/mol)
0
( )
( − ) = ( − ) + ( − 373)
Detta innebär att
0
1
( ) ( )
1 −
0 −
0
1
=
+ ( −373)
0
1
0
Uttrycket kan kombineras med uttrycket som ger volymförändringen.
Formeln blir lång, men innehåller mest
konstanter.
1
0
=
⎡
Hjälp : ⎢
⎣
148 vatten och andra släckmedel
1
0
1
0
1
0
⎛
= ⎜
⎜
⎝
( − )
1
( 0 − ) ⎞
1
1
+ 1⎟⋅
( − 373)
⎟ 0
+
1 0 ⎤
= + 1⎥
0 ⎦
Vid brandgaskylning förångas vattnet i de heta brandgaserna
och energin för förångning tas från brandgaserna, b är då 1.
Vid ytkylning av bränslet tas förångningsvärmet från heta
ytor, vilket innebär att b är 0 och att brandgaserna tillförs
vattenånga med temperaturen 373K (100°C).
Om brandgasernas temperatur var 873K (600°C) från början och
de vid ytkylning av bränslet kyls till 573K (300°C), ökar gasvolymen
1,5 gång eftersom
1 ⎛ 34 0(
873−
573)
⎞ 573
= ⎜
+ 1⎟
= 1 47
0 ⎝ 41 2(
573−
373)
⎠ 873
Om vattendropparna i stället förångas i brandgaserna blir volymförändringen
1
0
⎛ 34 0
= ⎜
⎝1⋅18⋅
2260
( 873−
573)
+ 41 2(
573−
373)
1
1
⎠
⎞ 573
+ 1⎟
= 0 79
⎠ 873
Volymen minskar i detta fall med en femtedel i brandrummet.
När ungefär 70 % av vattnet förångas mot heta ytor och 30 %
förångas i brandgaser vid 600°C, tar de två effekterna ut
varandra och gasvolymen är ungefär konstant. Det räcker
alltså att en relativt sett liten del förångas i brandgaserna för att
brandgasvolymen skall minska. I vissa fall kan minskningen i
brandgasvolym göra att luft tillförs branden som därmed kan
öka i intensitet.