MINISTERUL ADMINISTRAŢIEI ŞI INTERNELOR - IGSU

– dispersia lichidelor inflamabile/gazelor are loc la valori diferite ale presiunii
în zona de refulare, situaţie care generează un proces de încărcare electrostatică,
neuniform;
– dispersia se realizează în atmosferă la presiune atmosferică (p ≅ 0,
1MPa
),
având densitatea
172
3
ρ = 1, 28kg
m , la temperatură constantă/presiune constantă a
mediului ambiant;
– în atmosferă, la nivelul solului, se consideră că nu există circulaţie a maselor
de aer/zone cu turbulenţe care să afecteze geometria dispersiei;
– încărcarea cu sarcină electrică are loc exclusiv, datorită proceselor intense
de frecare, între straturile de substanţe inflamabile/gaze cu suprafeţele de contact
şi/sau cu aerul din atmosferă;
– dispersia se repartizează spaţial, iar forma dispersiei/norului astfel generat,
poate fi asimilată unei forme geometrice regulate de tip sferă sau semisferă;
– dispersia produselor de lichide inflamabile/gaze, se realizează direct în
atmosferă.
Determinarea energiei electrostatice pentru nor dispers, se realizează utilizând
teorema lui Gauss pentru calculul fluxului electric Ψ, scrisă sub forma:
Ψ =
∫
S
r r
D ⋅ ds
= q = ρ ⋅ dv , (1)
int.
∫
v
v
în care D este inducţia electrică, ds – element de arie de pe suprafaţa de calcul S care
mărgineşte volumul v, qint. – sarcina electrică aflată în interiorul suprafeţei închise S,
dv – elementul de volum, iar ρv = dqint./dv – densitatea de volum a sarcinii electrice.
2.2 Modelul norului de dispersie cu formă sferică/semisferică
Se consideră o suprafaţă sferică S ca în figura nr. 1, de rază r, concentrică cu
sfera de rază R, care aproximează forma dispersiei. [1],[4]
În acest caz, vectorul câmp electric este radial, iar valoarea sa depinde numai
de distanţa r, până la centrul sferei:
r r
2
Ψ = D ⋅ ds
= D ⋅ ds = D ⋅ ds = D ⋅ S = 4 ⋅π
⋅ r D . (2)
∫ ∫ ∫ ⋅
S S S
În relaţia (2), s-a notat cu S aria suprafeţei sferei de rază r.
Intensitatea câmpului electric E, în exteriorul sferei (r ≥ R) admite expresia:
D q
E = = . (3)
2
ε 4 ⋅π
⋅ε
⋅ r
În relaţia (3), s-a considerat că întreaga sarcină electrică a dispersiei are
valoarea q şi este concentrată în centrul sferei care modelează dispersia.
Potenţialul V într-un punct aflat la distanţa r de centrul sferei rezultă:
r r r
r
r
q ⋅ dr q
V = −∫E⋅dr
= ∫E⋅dr
= ∫ = . (4)
2
⋅ ⋅ ⋅
∞ ∞ ∞ 4 ⋅π
⋅ε
⋅ r 4 π ε r
Intensitatea câmpului electric E, în interiorul sferei (r < R), care modelează
dispersia, rezultă din relaţia (2).