La pressione nel silo è determinata dall'aumento di temperatura, causato dalla combustione. La temperatura finale dopo la combustione può essere calcolata in questo modo:

$$ T_ {end} = \ dfrac {E} {(m_ {air} + m_ {fuel}) C_V} + T_ {begin} $ $

Dove $ E $ è l'energia aggiunta per spazio (es. m ³ ), $ m $ è la massa del carburante e dell'aria in kg presenti in quello spazio , e $ C_V $ è il calore specifico della miscela a volume costante (prendi 724 J / kgK per l'aria), e $ T_ {begin} $ è la temperatura della miscela prima dell'accensione (temperatura ambiente, 293 K).

Supponiamo di avere un aumento della temperatura di 980 gradi, che rende la temperatura finale di 1000 ° C o 1273 K. Quindi quando la pressione iniziale è 1 atmosfera, la pressione finale sarà:

$$ p_ {end} = p_ {begin} \ cdot \ dfrac {T_ {end}} {T_ {begin}} = 1013.25 \ cdot \ dfrac {1273} {293} = 4402 \ text {hPa / mbar} $$

Quindi è 4,34 volte più alto; 4,5 bar o circa 64 psi. Ovviamente ci sono molte ipotesi e ipotesi fatte qui, e non brucerà completamente all'istante, ma sarei sorpreso se le cifre differissero molto. Scommetto che è davvero da 4 a 5 bar. Ovviamente è sufficiente per far saltare un tetto.

Hai due pressioni importanti qui. Una pressione (quella che stai considerando e che @Bart ha calcolato) è causata dalla reazione chimica, ovvero al posto della polvere di zucchero e dell'aria si hanno dei nuovi gas (ossidi di carbonio e acqua e probabilmente ossidi di azoto) a temperatura elevata. Questa è chiamata pressione di equilibrio di volume costante.

Inoltre, c'è un fronte di fiamma che viaggia attraverso la miscela esplosiva che provoca un salto di pressione (e densità e temperatura). Questa è la pressione di esplosione transitoria e questa pressione è molto più grande.

Se vuoi stimare la pressione di esplosione, per una prima ipotesi puoi calcolare la pressione di Chapman-Jouguet (pressione CJ). C'è un buon video di YouTube che spiega come farlo. Nota che questo è un video di lezione di 55 minuti.

In alternativa, se non vuoi eseguire il calcolo a mano, puoi utilizzare il software CEA della NASA (Chemical Equilibrium with Applications). Questo probabilmente richiederà una quantità di tempo simile per essere utilizzato.

Oppure, puoi semplicemente utilizzare un numero da questo (8,5 bar) o questo (8,5 bar) o questo (9 bar) sito web, che sembrano tutti ragionevoli.

Nota che avrai pressioni più elevate nei bordi e specialmente negli angoli a causa della concentrazione delle onde d'urto. Per questo calcolo è necessario uno speciale software CFD.

E sì, 8,5 bar sono sufficienti per spazzare via il tetto.