Ugunsgrēka sākuma stadijā tiek ievērots īpašs gāzes apmaiņas režīms. Šī režīma iezīmes ir tādas, ka gāzes apmaiņas process notiek vienā virzienā caur visām pieejamajām atverēm un spraugām. Gaisa plūsma telpā no apkārtējās vides šajā ugunsgrēka attīstības periodā pilnībā nav. Tikai pēc kāda laika, kad vidējā vides temperatūra telpā sasniedz noteiktu vērtību. Gāzu apmaiņas Prozess kļūst divvirzienu, t.i. pa dažām atverēm no telpas izplūst sakarsētas gāzes, pa citām ieplūst svaigs gaiss. Ugunsgrēka sākuma stadijas ilgums, kurā notiek "vienpusēja" gāzes apmaiņa, ir atkarīgs no atveru lieluma.

Ar nosacījumu, ka nav gaisa padeves no ārpuses, ugunsgrēka diferenciālvienādojumos terminus, kas satur gaisa plūsmas ātrumu, var izmest ( GB = 0.).

Turklāt mēs apsvērsim telpas bez spiediena, kurās vidējais vides spiediens paliek gandrīz nemainīgs, vienāds ar ārējā gaisa spiedienu, lai ar pietiekamu precizitāti varētu pieņemt, ka:

kur R 0 , T0– vides blīvums un temperatūra pirms ugunsgrēka izcelšanās; R m , Tm ir attiecīgi barotnes blīvuma un temperatūras vidējās vērtības attiecīgajā laika brīdī; Uhr ir vidējais spiediens telpa.

Laika intervāls, kurā tiek novērota vienpusēja gāzes apmaiņa, ir salīdzinoši mazs. Vidējā temperatūra un skābekļa koncentrācija telpā šajā laika periodā mainās nenozīmīgi. Šī iemesla dēļ var pieņemt, ka vērtības h, D, Ršajā ugunsgrēka stadijā paliek nemainīgs. Turklāt mēs pieņemam, ka n 1 = n 2 = n 3 = m = 1 un v = const.

Ņemot vērā iepriekš minēto, tiek ņemti uguns vienādojumi tā sākuma stadijai telpā ar nelielu atvērumu Nakamais Schlittschuhe:

; (2)

, (4)

, (5)

(6)

Turklāt tiek izdarīts vēl viens pieņēmums:

cp = cpB = konst. (7)

Lai saņemtu, jums ir nepieciešams analitisks risinajums no šiem vienādojumiem tiek izmantota šāda metode. tā kā ugunsgrēka attīstības Prozess

(8)

kur Q, Ludzu = ψ ηQn;

τ * – ugunsgrēka sākuma stadijas beigu laiks;

φ -siltuma zudumu koeficients.

No enerģijas bilances vienādojuma (3) iespējams notikt no telpas izvadīto gāzu plūsmas ātrumu.

Ņemot vērā (3) un (8) vienādojumu, izvadīto gāzu plūsmas ātrumu katrā laika momentā nosaka pēc Formeln:

(9)

Tāpēc ugunsgrēka sākuma stadijā, ņemot vērā nosacījumu (1), izplūstošo gāzu plūsmas ātrumu nosaka pēc Formeln:

(10)

Tādējādi ugunsgrēka vienādojumi sākuma stadijai telpā būs šādi:

, (11)

, (12)

, (13)

. (14)

Šie vienādojumi ir īpašs (nevienkāršotās) ugunsgrēka vienādojumu sistēmas gadījums.

Vidējā tilpuma blīvuma atkarību no laika var aprakstīt ar šādu izteiksmi:

, (15)

tad vidējās vides temperatūras paaugstināšanas process telpā tiek aprakstīts ar formulalu:

, (16)

kur

kur b G irliesmas frontes platums, m;

,

kur siltumspēja, J kg -1;

Arp- gāzveida vides siltumietilpība telpā, J∙kg -1 K -1 (1.01);

ρ 0 , T 0 ir attiecīgi blīvuma (kg m -3) un temperatūras (K) sākotnējā vērtība;

v- telpas brivais tilpums, m 3;

No diferenciālvienādojuma (12), kas apraksta daļējā skābekļa blīvuma samazināšanas procesu telpā, mēs atrodam daļēju skābekļa blīvumu atkarībā no laika:

. (17)

kur ρ 0 \u003d 0,27 kg m -3, ρ 01 / ρ 0 = 0,23.

Izmantojot diferenciālvienādojumu (13), mēs nosakām toksiskas gāzes vidējo daļējo blīvumu atkarībā no laika pēc Formeln:

, (18)

kur – sliekšņa blīvums, kg m -3 .

Visbeidzot, apsveriet diferenciālvienādojumu (14), kas raksturo kritiskā dūmu blīvuma izmaiņas telpā. Šajā vienādojumā izdalām mainīgos un pēc tam, integrējot ar sākotnējo nosacījumu, iegūstam formulu dūmu optiskās koncentrācijas noteikšanai:

, (19)

kur .

Nozime μ * atkarīgs no degoša materiāla (CM) īpašībām. Piemēram, koksnei, kad tā deg brīvā dabā μ * ≤ 5 Np m -1.

Dumu optiskais blīvums ir saistīts ar redzamības diapazonu ar šādu attiecību:

.

kur Schlittschuhe- redzamības reicht, m.

3 DARBA PROCEDŪRA

1. Izmantojot galvenos teorētiskos nosacījumus, aprēķiniet pēc sākotnējo datuvariante (3. tabula):

a) skābekļa daļējais blīvums kā laika funkcija;

b) toksiskās gāzes vidējais daļējais blīvums;

c) dūmu optiskā koncentrācija;

d) dūmu optikkais blīvums.

2. Iegūtos starprezultātus un galarezultātus ierakstiet tabulā.

3. Sagatawot atskaiti.

1) Īsa teorētiskā informācija.

2) Sākotnējie dati.

3) Veikto aprēķinu kvantitatīvie rādītāji.

4) Atbildes uz kontroles jautājumiem.

Darbs tiek veikts uz A4 format lapām, drukātā tekstā, paskaidrojuma veidā, kas saturīsu abstraktu daļu, nepieciešamos aprēķinus un grafikus. Darba noformējumam jāatbilst vispārējām studentu darbu noformēšanas prasībām augstskolā.

3. tabellarisch

opcijas numurs	Telpas izmērs	T ak ak s	Darba zona augstums h, m	degosa viela	Krieger, kg	Degšanas virsmas forma (4. tabula)	Ugunsgrēka attīstības Perioden, min	Liesmas priekšpuses platums, m	degšanas zona, F, m2
	20x10x5		1,7	benzin		ieksā
	15x15x6			Aceton		ieksā
	10x30x4		1,8	Koka		B
	20x20x4		2,1	Politiker		B
	40x10x3		1,8	Gumijas		B
	25x30x5		2,0	turbinu eļla		ieksā
	30x10x5		1,8	Vela		B
	20x20x6		2,5	dīzeļdegviela		ieksā
	40x10x5		2,2	kokwilna		Wette
	30x8x4		1,9	kokwilna		Wette
	20x10x4		2,3	benzin		ieksā
	20x20x3		1,8	Toluole		Wette
	30x6x3		1,7	Koka		Wette
	30x10x5		2,4	Politiker		Wette
	20x10x6		2,0	Gumijas		Wette
	25x10x4		1,8	turbinu eļla		ieksā
	30x10x5		2,2	Vela		Wette
	15x15x4		2,0	dīzeļdegviela		ieksā
	30x10x4		2,3	Putupopolistirole		Wette
	30x20x5		2,0	kokwilna		Wette
	30x30x4		1,8	benzin		ieksā
	40x10x4		2,0	Toluole		Wette
	25x10x3		2,2	Koka		Wette
	25x25x4		2,0	Politiker		B
	30x20x3		2,0	Gumijas		Wette
	25x25x4		1,8	turbinu eļla		ieksā
	40x10x5		2,4	Vela		Wette
	20x20x6		2,0	dīzeļdegviela		ieksā
	25x10x4		1,8	Putupopolistirole		B
	30x20x6		2,2	kokwilna		Wette

4. tabula - Degšanas virsmas forma

5. tabellarisch. Vielu un materiālu vidējais izdegšanas ātrums, zemāka siltumspēja, dūmu ģenerēšanas jauda, ​​īpatnējais gāzes patēriņš un lineārais liesmas izplatīšanās ātrums

Vielas un materiali	YF, īpatnējās masas sadegšanas ātrums, x10–3, kg m–2 s–1	Neto siltum spēja, J, kJ kg –1	dūmu radīšanas spēja, Dm, m 2 kg –1	īpatnējais gāzu patēriņš, L, kg kg –1	Lineārais liesmas izplatīšanās ātrums, J 10 2, m/s
Benziner	61,7			0,25	0,45
Aceton	59,6			0,26	0,44
Dizeļdegviela	42,0				0,4
turbinu eļla				0,282	0,5
Toluole					0,388
Köksne	39,3			1,15
Gumija	11,2				1,7-2
Putuplasta PVC-9	2,8				0,37
Politiker	10,3				0,32
Kokwilna	2,4			2,3	4,2
Vela	21,3		33,7	1,83

TESTA JAUTĀJUMI

1. Ugunsgrēka stadijas un to raksturojums.

2. Degšanas-Prozess un pamatnosacījumi.

3. Masu izdegšanas līmenis un no kā tas ir atkarīgs.

4. Degšanas izplatīšanās lineārais ātrums

5. Ugunsgrēka temperatūra iežogojumos un atklātās telpās

6. Dumi ir.

7. Ugunsgrēka attīstība un periodi

LITERA.RA

1. Murgs Yu.A. Ugunsgrēka bīstamo faktoru prognozēšana telpā. Apmacība. Krievijas Federācijas Iekšlietu ministrijas AGPS, M. - 2000.

2. Telpu ugunsgrēku matemātiskās modelēšanas lauka metodes pielietošana. Vadlinijas. Krievijas FGU VNIIPO EMERCOM, 2003.

3. Puzach S.V. Siltuma un masas pārneses aprēķināšanas metodes ugunsgrēka laikā telpā un to pielietojums praktisko ugunsdrošības un sprādziendrošības problēmu risināšanā. Monografija. - M.: Krievijas GPS EMERCOM akadēmija, 2005. - 336 lpp.

4. Puzačs S.V., Smagins A.V., Ļebedčenko O.S., Abakumovs E.S. Jaunas idejas par cilvēku evakuācijai nepieciešamā laika aprēķinu un portatīvo filtrējošo pašglābēju izmantošanas efektivitāti ugunsgrēka evakuācijas laikā. Monografija. - M.: Krievijas GPS EMERCOM akadēmija, 2007. 222 lpp.

LEKCIJA

Disciplīnā "Ugunsbīstamības prognozēšana"

Tēma numur 3. „APRAKSTAM NEPIECIEŠAMA GĀZES APMAIŅA TELPĀ UN TERMOFIZISKĀS FUNKCIJAS

SLEGTA-UGUNS"

Lekcijas Pläne:

Lekcija 1.2. UGUNS INTEGRĀLĀ MATEMĀŠANAI MODEĻA PAPILDU VIENĀDĀJUMI IZPLŪDES GĀZU UN GAISA APRĒĶINĀŠANAI PA ATVERĒM

1.1. Evaden

1.2. Spiediena sadalījums telpas augstumā

1.3. Vienādu spiedienu plakne un atvēruma darbības režīmi

1.4. Spiediena kritumu sadalījums pa telpas augstumu

1.5. Formeln caur taisnstūra atveri izplūstošās gāzes plūsmas ātruma aprēķināšanai

1.6. Formeln gaisa plūsmas ātruma aprēķināšanai, kas ieplūst caur taisnstūra atveri

1.7. Vēja ietekme uz gāzes apmaiņu

Lekcija 3.4. INTEGRĀLĀ UGUNS MODEĻA VIENĀDĀJUMI SILTUMA PLŪSMAS UZ ŽOGĀM UN DEGOŠO MATERIĀLU IZDEGUMA LĪMEŅA APRĒĶINĀŠANAI

2.1. Aptuvenais siltuma plūsmas novērtējums žogos

2.2. Empīriskās metodes siltuma plūsmas aprēķināšanai kamerās

2.3. Daļēji empīriskās metodes siltuma plūsmas aprēķināšanai kamerās

2.4. Metodes degošu materiālu sadegšanas ātruma un siltuma izdalīšanās ātruma aprēķināšanai

Lekcijas mērķi:

1. Izglitojosi

Materiāla klausīšanās rezultātā studentiem jāzina:

Integrālie vienādojumi gāzes apmaiņas parametru aprēķināšanai

Integrālo modeļu vienādojumi, lai noteiktu siltuma plūsmas uz telpu konstrukcijām ugunsgrēka gadījumā

Ārējo apstākļu ietekme uz siltuma un gāzes apmaiņu ugunsgrēka gadījumā

Prast: ņemot vērā siltuma un gāzes apmaiņu

2. Attīstīt: izcelt svarīgāko, domāšanas nettkarību un elastību, kognitīvās domāšanas attīstību.

Literatur

1.D.M. Rožkovs Ugunsgrēka bīstamo faktoru prognozēšana telpā. – Irkutska 2007. S.89

2. Ju.A.Košmarovs, M.P. Baškircevs Termodinamika un siltuma pārnese ugunsdzēsības biznesā. PSRS Iekšlietu ministrijas VIPTSh, M., 1987

3. Ju.A.Košmarovs Ugunsgrēka bīstamo faktoru prognozēšana telpā. - Maskava 2000. S.118

4. Ju.A.Košmarovs, V.V. Rubcovs, Bīstamo uguns faktoru augšanas procesi ražošanas telpās un ugunsgrēka kritiskā ilguma aprēķins. Krievijas Iekšlietu ministrijas MIPB, M., 1999

INTEGRĀLA PAPILDU VIENĀDĀJUMI

UGUNS MATEMĀTISKAIS MODELIS APRĒĶINĀŠANAI

IZPLŪDES GĀZES UN IESPĒJAMĀS GĀZES IZMAKSAS

PA GAISA ATVERĒM

Evaden

Ugunsgrēka gadījumā telpā notiek gāzes apmaiņa vidi caur dažādām vajadzībām paredzētām atverēm (logi, durvis, tehnoloģiskās atveres utt.).

Gāzes kustības stimuliert caur atverēm ir spiediena starpība, t.i. starpība starp spiedienu telpā un spiedienu apkārtējā atmosfērā. Spiediena kritums ir saistīts ar to, ka ugunsgrēka laikā gāzveida vides blīvums telpā būtiski atšķiras no ārējā gaisa blīvuma. Turklāt ir jāņem vērā vēja ietekme uz šīs atšķirības lielumu. Fakts ir tāds, ka ārējais spiediens ēkas vēja pusē ir lielāks nekā ārējais spiediens aizvēja pusē. Apsveriet apstākļus, kad nav vēja.

KURSA DARBS

pēc Disziplinen: Ugunsbīstamības prognozēšana

Themen: Bīstamo uguns faktoru prognozēšana telpā ar elektromateriāliem: tekstolīts, karbolīts (degošā materiāla daļa 12%). 77. Varianten.

Petījumu sadaļas programma: Izpētīt ugunsgrēka izcelšanos telpā dūmu ventilācijas sistēmas darbības laikā. Izmaksas: pieplūde - 36000 m 3 / stundā, izplūde - 32000 m 3 / stundā. Sistēmas aktivizēšanas laiks ir 4 minuten.

Pabeidza: Inženieru fakultātes kadets

ugns drošība,

3 Kursi, 101 Wad,

UNS. Solovjovs

Zinātniskais padomnieks: GPN nodaļas vadītājs,

Pulkvedis iekšējais dienests,

tehnisko zinātņu kandidat,

Ovsjaņņikovs M. Ju.

Aizsardzības Daten: "___" Maija 2008.gads

______________________

____________________________

(Parast uzraus)

Iwanova 2008

Evaden .................................................... .................................................. .. .3

1. Ugunsgrēka bīstamo faktoru prognozēšana tā brīvās attīstības laikā ........................................ .......................................... ................................ ............Stück

1.1. Sākotnējie dati.............................................. .. ................... Stück

1.2. Integrālā matemātiskā modeļa apraksts ................................... 7

1.3. Matemātiskā modeļa skaitliskās realizācijas rezultāti............................................ ................................................... ....... ........ ........vienpadsmit

1.4. Operatīvās situācijas apraksts brīdī, kad ugunsdzēsēji ieradās ugunsgrēkā ................................... ...... .........................17

2. Pētnieciskais darbs............................................... ......... .... ..................................... ........ .... .23

2.1. Sākotnējie nosacījumi ................................................ .. ... . .........................................23

2.2. OFP prognozēšanas rezultāti un pētījuma rezultāti………………………………………………………………………….24

2.3. Operatīvās situācijas apraksts brīdī, kad ugunsdzēsēji ieradās ugunsgrēkā ................................... ...... .........................26

Secinājums................................................. ................................................. 31

Pieteikumi .................................................... .................................................. 33

Bibliogrāfija................................................. ................................................. 35

Evaden

RHF

Ugunsgrēka matemātiskās modelēšanas metodes ļauj ne tikai prognozēt ugunsgrēka attīstības „nākotni“, bet arī atjaunot priekšstatu par jau notikušu ugunsgrēku, t.i. redzēt "pagātni" - veikt ugunsgrēka ekspertīzi tās izmeklēšanas laikā.

Merkis kursa darbs sastāv no ugunsgrēka attīstības izpētes telp. gan ar tā brīvo attīstību, gan ar noteiktu ietekmi uz uguni, t.i. mainot dažādus tās attīstības nosacījumus.

Lai sasniegtu izvirzītos mērķus, ir jāatrisina šādi uzdevumi:

Definiert:

Ugunsbīstamības dinamika, izmaiņas degšanas zonā, vienādu spiedienu plaknes koordinātas visā tās attīstības periodā (līdz τ = 120 min, ja degšana neapstājās agrāk);

Maksimālās telpas temperatūras laiks un vērtība;

Logu atvēršanas laiks;

Ugunsgrēka kritiskais ilgums pēc tam, kad katrs no RPP sasniedz kritiskās vērtības;

Nepieciešamais evakuācijas laiks no telpām;

Laiks sasniegt iekārtu, konstrukciju sliekšņa vērtības;

Ekspluatācijas situācija ugunsdzēsības dienestu ierašanās brīdī ugunsgrēkā (τ = 12 min) un pirmo stumbru padeve dzēšanai τ = 20 min.);

Izpētes daļai definējiet:

Ventilācijas ietekme uz vispārējā fiziskā stāvokļa attīstības galvenajiem parametriem, salīdzinot ar brīvo attīstību.

Veidi un līdzekļi mērķu sasniegšanai.

Zinātniski pamatotas prognozes veikšanai tiek izmantots ugunsgrēka integrālais matemātiskais modelis, dotajiem unikalitātes apstākļiem (telpas raksturojums, degošā slodze utt.), risinot diferenciālvienādojumu sistēmu.

Vispārīgā gadījumā nav iespējams iegūt analītisko risinājumu integrālā uguns modeļa parasto diferenciālvienādojumu sistēmai.

RPP prognozēšanā telpā iespējama tikai skaitliski atrisinot ugunsgrēka diferenciālvienādojumu sistēmu. RPP dinamikas pētīšanai tiek izmantots datoreksperiments, t.i. skaitliskā risinājuma iegūšana, izmantojot mūsdienu datorus.

Matemātiskā modeļa skaitliskai ieviešanai tiek izmantota programa INTMODEL, kas izstrādāta Krievijas Ārkārtas situāciju ministrijas Valsts ugunsdzēsības dienesta akadēmijas Inženiertehniskās termofizikas un hidraulikas nodaļā.

Ugunsgrēka bīstamo faktoru prognozēšana tā brīvās attīstības laikā.

Sakotnējie dati.

Telpa 1-2 ugunsizturības grādiem atrodas vienstāva ēkā. Ēkas sienas ir ķieģeļu, 630 mm Biez, dzelzsbetona pārklājums, 100 mm Biez. Gridas ir koka. Ventilācijas mehāniskā piedu gaiss un izplūde. Ugunsgrēka gadījumā tas automātiski izslēdzas. Apkure ir centrallais ūdens. Telpām nav dūmu aizsardzības.

Ēkai ir pievienota noliktavas telpa, ko no telpas ar petroleju atdala pirmā tipa ugunsdrošības siena.

Telpai ir šādi izmēri:

Garums ein=10m;

Platine B= 8m;

2. August h= 3m.

Ēkas ārsienās tās garumā ir logu ailas, pa 2 katrā pusē. Izmēri 2,0 x 2,0 m. Logi atrodas 0,5 m augstumā no grīdas līdz ailu apakšējām malām. j n = 0,5 un j attiecīgi \u003d 2,5 m. Kopējais logu aiļu platums ir 8 m.

Logu ailas tiek iestiklotas ar lokšņu logu stiklu. Stiklojums tiek iznīcināts pie gāzveida vides vidējās tilpuma temperatūras telpā - T apm.= 300 °C.

Evakuācijai ir atvērtas evakuācijas izeju durvis no telpām ugunsgrēka laikā. Durvju Platums - 0,8 m, Augstums -1,9 m, t.i. unm. Kopējais durvju ailu platums m.

Elektriskie materiāli: tekstolīts, karbolīts (degošā materiāla daļa 12%).

Grīdas platība, ko aizņem degošs materi.ls, ir

kur ir telpas platība, m 2.

Telpas ugunsslodzes kopējais materiāla daudzums, kg (materiāla masa) Kuchen, kg / m 2 tiek noteikts pēc Formeln

kur ir degoša materiāla masa uz kvadrātmetru grīdas platības, ko aizņem degošs materiāls (), kg / m 2.

Ciets degošs materiāls aizņem taisnstūrveida laukumu. Taisnstūra un malu izmērus nosaka pēc izteiksmēm

KRIEVIJAS ĀRKĀRTAS SITUĀCIJU MINISTRIJA

Federālā valsts budžeta izglītība

augstākās professionālās izglītības iestāde

"Valsts Urālu Institutionen ugunsdzēsības dienests

Krievijas Federācijas civilās aizsardzības lietu ministrija,

Ārkārtas situācijas un dabas katastrofu seku likvidēšana”

Fizikas un siltuma parneses katedra

KURSA DARBS

Thema: Ugunsbīstamības prognozēšana noliktavā

Variante Nummern 35

Angaben:

apmācību grupas audzēknis Z-461

iekšējā dienesta virsleitnants Ivanovs I.I.

Parbaud:

katedras vecākā pasniedzēja

fizika un siltuma parnese, Ph.D., iekšējā dienesta kapteinis

Subaceva A.A.

Jekaterinburga

kursa darbam

Disciplīnā "Ugunsbīstamības prognozēšana"

Klausitajs Ivanovs Ivans Ivanovics

Optionen Nr. 35 Nu 4 Grupa Z-461

Objekta nosaukums: kokvilnas ķīpu noliktava

Sakotnējie dati

Bloķēt atmosfēru
spiediens, mm. rt. Kunst.		Temperatur, 0 C
bloka telpa
		August, m
Platin, m		Temperatur, 0 C
Atvere 1 - Parasta (Durvis)
apakšējais griezums, m		Platinen, m
augšējais griezums, m		atveršana, 0 С
2. atvērums - parastais (logi)
Platinen, m		apakšējais griezums, m
atveršana, 0 С		augšējais griezums, m
degosa materiala Veiden	kokvilna ķīpās	dūmu emisija Np*m 2 /kg
		CO-Emissionen, kg/kg
Platin, m		CO 2 izdalīšanās, kg/kg
GN daudzums, kg		īpatnējais izdegšanas ātrums, kg/m 2 *s
siltuma izdalīšanās MJ/kg		liesmas izplatīšanās ātrums, m/s
skābekļa patēriņš kg/kg

Nodošanas laiks: "____"__________

Klausītājs ____________________ Darba vadītājs _______________

1. Sakotnējie dati

Ugunsdzēsības telpa attrodas vienstāva ēkā. Ēka būvēta no saliekamām dzelzsbetona konstrukcijām un ķieģeļiem. Ēkā kopā ar noliktavu attrodas divi biroji. Abas telpas no noliktavas atdala ugunsdrošības siena. Objekta planns ir parādīts 1. attēlā.

(Shēmā ir jānorāda telpas izmēri un degošās slodzes paredzamā masa atbilstoši jūsu versijai!)

Risi. Wien. Apbuves Pläne

Noliktavas izmeri:

garums l 1 = 60 m;

Platinen l 2 = 24 m;

august 2h = 6 m.

Noliktavas telpu ārsienās ir 10 vienādas logu ailas. Attālums no grīdas līdz katras loga ailas apakšējai malai YH = 1,2 m Stiklojums tiek iznīcināts pie vidējās gāzveida vides tilpuma temperatūras telpā, kas vienāda ar 300°C.

Noliktavas telpas no darba telpām atdala ugunsdrošas durvis, kuru platums un augstums ir 3 m Ugunsgrēka gadījumā šīs atveres ir aizvērtas. Noliktavas telpai ir vienas durvis, kas savieno to ar arējo vidi. Atveres platums ir 3,6 m Attālums no grīdas līdz durvju ailes augšējai malai Y in = 3, Y n = 0. Ugunsgrēka gadījumā šīs durvis ir atvērtas, t.i. atvēršanas temperatūra 20 0 C.

Grīdas ir betonētas, ar asfalta segumu.

Entgasungsmaterialien ir kokvilna ķīpās. Degvielas slodzes (GN) aizņemtās platības daļa = 30 %.

Grīdas platību, ko aizņem GN, nosaka pēc Formeln:

Kur? gridas platība.

Uzliesmojošā materiāla daudzums uz 1 P 0 \u003d 10. Kopējā degošā materiāla masa.

Degšana sākas taisnstūra laukuma centrā, ko aizņem GM. Šīs vietnes izmēri:

GN īpašības raksturo šādas vērtības:

siltum spēja Q = 16,7;

oglekļa monoksīda izdalīšanās = 0,0052.

Telpās nav mehāniskās ventilācijas. Dabiskā ventilācija tiek nodrošināta caur durvju un logu ailēm.

Apkure ir centrallais ūdens.

Ārējie atmosfēras apstākļi:

bezvējš, āra temperatūra 20 0 C = 293 K

spiediens (līmenī Y=h) P a = 760 mm. rt. Art., t.i. = 101300 Pa.

Gāzveida vides stāvokļa parametri telpās pirms ugunsgrēka:

T = 293 K (atbilstoši izvēlētajai opcijai);

P = 101300 Pa;

Citas iespējas:

kritiskā temperatūra stiklojumam? 300 aptuveni C;

ēkas norobežojošo konstrukciju materiāls - dzelzsbetons un ķieģelis;

gaisa temperatūra telpa – 20 °C;

automātiskā ugunsdzēšanas sistēma? Pazudis;

pretdūmu mehāniskā ventilācija? trukst.

2. Ugunsgrēka brīvās attīstības integrālā matemātiskā modeļa apraksts noliktavā

Pamatojoties uz darbos izklāstītajiem uguns vienādojumiem, tika izstrādāts integrēts matemātiskais modelis ugunsgrēkam telpā. Šie vienādojumi izriet no fizikas pamatlikumiem: vielas nezūdamības likuma un pirmā termodinamikas likuma atvērtai sistēmai un ietver:

gāzveida vides materiāla līdzsvara vienādojums telpā:

V(dñ m /dф) = G B + w - G r , (1)

kur V ir telpas tilpums, m 3; c m - gāzveida vides vidējais tilpuma blīvums kg/m 3 ; f-laiks, s; G B un G r - telpā ienākošā gaisa un no telpas izplūstošo gāzu masas plūsmas ātrumi, kg/s; w ir degošās slodzes masas izdegšanas ātrums, kg/s;

skābekļa bilances vienādojums:

Vd (p 1) / df \u003d x 1v G B - x 1 n 1 G r - w L 1 Yu, (2)

kur x 1 - skābekļa tilpuma vidējā masas koncentrācija telpā; x 1v - skābekļa koncentrācija izplūdes gāzēs; n 1 - koeficients, ņemot vērā skābekļa koncentrācijas atšķirību izplūdes gāzēs x 1g no vidējās tilpuma vērtības x 1, n 1 = x 1g / x 1; L 1 - skābekļa patēriņa ātrums degšanas laikā, p 1 - skābekļa daļējais blīvums telpā;

sadegšanas produktu līdzsvara vienādojums:

Vd (p 2) / df \u003d w L 2 Yu - x 2 n 2 G r, (3)

kur X i ir i-tā sadegšanas produkta vidējā tilpuma koncentrācija; L i - i-tā sadegšanas produkta (CO, CO2) izdalīšanās ātrums; n i - koeficients, ņemot vērā i-tā produkta koncentrācijas starpību izplūdes gāzēs x ig no vidējās tilpuma vērtības x i , n i = x ig / x i ; p 2 - sadegšanas produktu daļējs blīvums telpā;

līdzsvara vienādojums optiskajam dūmu daudzumam telpā:

Vd ()/d \u003d Dsh - n 4 G r / p m - līdz c S w , (4)

kur ir dūmu tilpuma vidējais optiskais blīvums; D - ĢM spēja radīt dūmus; n 4 - koeficients, ņemot vērā dūmu koncentrācijas starpību sasildītajās gāzēs, kas iziet no telpas, no dūmu vidējās tilpuma optiskās koncentrācijas, n4= m mg / m m ;

energijas bilanzen vienadojums U:

dU/df = Q p n w + i g w + C r T in G in - C r T m m G r - Q w , (5)

kur P m ir vid.jais tilpuma spiediens telp., Pa; C pm , T m - izobāriskās siltumietilpības un temperatūras tilpuma vidējās vērtības telpā; J lpp n - zemāka darba siltumspēja GN, J/kg; C r, T in - izob.risk. siltumietilp.ba un ien.ko.. gaisa temperat.ra, K; i g - sadegšanas produktu gazifikācijas entalpija GN, J / kg; m - koeficients , ņemot vērā dūmgāzu temperatūras T un izobāriskās siltumietilpības C rg atšķirību no vidējās tilpuma temperatūras T m un vidējās tilpuma izobāriskās siltumietilpības C pm ,

m \u003d C rg T g / C rm T m;

Yu - GN sadegšanas pilnīguma koeficients; Q w - siltuma plūsma žogā, W.

Vidējā tilpuma temperatūra T m ir saistīta ar vidējo tilpuma spiedienu P m un blīvumu p m ar gāzveida vides stāvokļa vienādojumu telpā:

P m = arm m R m T m . (6)

Form:

VdP m / df \u003d w + G B - G r + G pr - G vyt + G ov, (7)

Iepriekš minētā vienādojumu sistēma tiek atrisināta ar skaitliskām metodēm, izmantojot datorprogrammu. Piemērs ir programa INTMODEL.

3. RPP dinamikas aprēķins, izmantojot datorprogrammu INTMODEL

Datorsimulācijas-Ergebnisse

Mācību datorprogramma INTMODEL realizē iepriekš aprakstīto ugunsgrēka matemātisko modeli un ir paredzēta šķidru un cietu degošu vielu un materiālu ugunsgrēka attīstības dinamikas aprēķināšanai telpā. Programma ļauj NEMT vērā atveru atvēršanu, mehānisko ventilācijas sistēmu darbību un tilpuma ugunsgrēka dzēšanu ar inertu gazi, kā arī NEM vērā uguns skābekļa līdzsvaru, ļauj aprēķināt oglekļa oksīdu koncentrāciju CO un CO 2, Dumu saturu telpā un redzamības diapazonu TAJA.

1. Tabelle. Telpas gāzveida vides parametru un PRD koordinātu attīstības dinamika.

Likes, mind

Temperatur

Dumu optiskais blīvums

Redzamības reicht

Neitrāla plakne - PRD Y*, m

Gāzveida vides vidējo tilpuma parametru izmaiņas laikā

Risi. 2.

Diagramme Apraksts: Temperatūras paaugstināšanās pirmajās 22 ugunsgrēka minūtēs skaidrojama ar dedzināšanu PRN režīmā, kas saistīts ar pietiekamu skābekļa saturu telpā. Nr. 23. minūtes ugns pāriet PRV režīmā, jo būtiski samazinās skābekļa koncentrācija. No 23 minūtēm līdz 50 minūtēm degšanas intensitāte pastāvīgi samazinās, neskatoties uz nepārtrauktu degšanas laukuma palielināšanos. Sākot ar 50. minūti, uguns atkal pārslēdzas uz PRN režīmu, kas saistīts ar skābekļa koncentrācijas paaugstināšanos degošās slodzes izdegšanas rezultātā.

Secinājumi par Grafiken: Temperatūras grafikā nosacīti var izdalīt 3 ugunsgrēka attīstības posmus. Pirmais Poss IR Temperatūras Paauugstināšanās (Līdz Aptuveni 22 minūtēm), Otrais ir kvazistacionārais poss (Nr. 23 minūtēm līdz 50 minūtēm), un trešais ir sabrukšanas poss (Nr. 50 minūtēm līdz pilnīgai degošās slodzes izdegšanai).

Risi. 3.

Diagramme Apraksts: Ugunsgrēka sākuma stadijā izdalās dūmi nedaudz, sadegšanas efektivitāte ir maksimāla. Pamatā dūmi sāk izdalīties pēc 22 minūtēm no aizdegšanās sākuma, un MPD pārsniegums dūmu blīvuma vidējās tilpuma vērtības izteiksmē notiks aptuveni 34 minūtēs. Sākot no 52 minūtēm, pārejot uz vājināšanas režīmu, dūmi samazinās.

Secinājumi par Grafiken: Ievērojama dūmu daudzuma izdalīšanās sākās tikai ar ugunsgrēka pāreju uz PRV režīmu. Bīstamība samazinātai redzamībai dūmos šajā telpā ir neliela - drošības robeža tiks pārsniegta aptuveni tikai pēc 34 minūtēm no aizdegšanās brīža, kas skaidrojams arītel ardur lielu atvērtu aiļu .

Risi. 4.

Diagramme Apraksts: 26 minūšu ugunsgrēka attīstības laikā redzamības diapazons degošajā telpā saglabājas apmierinošs. Pārejot uz PRV režīmu, redzamība degošā telpā ātri pasliktinās.

Secinājumi par Grafiken: Redzamības diapazons ir saistīts ar dūmu optisko blīvumu ar attiecību. Tas ir, redzamības diapazons ir apgriezti proporcionāls dūmu optiskajam blīvumam, tāpēc, palielinoties dūmiem, redzamības diapazons samazinās un otrādi.

Risi. stück.

Diagramme Apraksts: Pirmajās 9 ugunsgrēka attīstības minūtēs (sākotnējā stadijā) vidējā tilpuma skābekļa koncentrācija paliek gandrīz nemainīga, t.i. liesmas skābekļa patēriņš ir zems, kas skaidrojams ar nelielo sadegšanas centra izmēru šobrīd. Palielinoties degšanas zonai, skābekļa saturs telpā samazinās. No aptuveni 25 minūtēm no degšanas sākuma skābekļa saturs stabilizējas 10-12 masas% līmenī un paliek gandrīz nemainīgs līdz apmēram 49. ugunsgrēka minūtei. Tādējādi no 25. līdz 49. minūtei telpā tiek realizēts PRV režīms, t.i. degšana skābekļa trūkuma apstākļos. Sākot ar 50. minūti, palielinās skābekļa saturs, kas atbilst sabrukšanas stadijai, kurā ienākošais gaiss pamazām atkal piepilda telpu.

Secinājumi par Grafiken: skābekļa koncentrācijas grafiks, līdzīgi kā temperatūras grafiks, ļauj identificēt degšanas režīmu un posmu maiņas momentus. Šajā grafikā nav Iespējams izsekot skābekļa robežvērtības pārsniegšanas brīdim, Tāpēc Skārrēńna tā daļējā Blīvumā, Izmantojot Gāzes Vidējā Tilpuma Blīvuma vērtību un formulu. .

Risi. 6.

Diagramme Apraksts: pēc analoģijas ar iepriekšminēto izdariet grafiku aprakstu un secinājumus.

Secinājumi par Grafiken:

Risi. 7. CO 2 vidējās tilpuma koncentrācijas izmaiņas laika gaitā

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Risi. 8. Gāzveida vides vidējā tilpuma blīvuma izmaiņas laikā

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Risi. devini. Vienādu spiedienu plaknes stāvokļa maina laikā

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Risi. 10. Svaiga gaisa plūsmas maiņa telpā no ugunsgrēka rašanās brīža

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Risi. Vienpadschmied. Izmaiņas apsildāmo gāzu aizplūšanā no telpām no ugunsgrēka rašanās brīža

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Risi. 12. Spiediena starpibas izmaiņas laika gaitā

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Risi. 13.

Diagramme Apraksts:

Secinājumi par Grafiken:

Situācijas apraksts uz ugunsgrēka laikā 11 minuten

Saskana oder Kunst. 76 FZ-123 "Tehniskie noteikumi par ugunsdrošības prasībām", pirmās ugunsdzēsības dienesta ierašanās laiks izsaukuma vietā pilsētu apdzīvotās vietās un pilsētu rajonos nedrīkst pārsniegt 10 minūtes. Tādējādi situācijas apraksts uz ugunsgrēku tiek veikts 11 minūtes no ugunsgrēka sākuma.

Sākotnējos laika momentos, ugunsgrēkam brīvi attīstoties, gāzveida vides parametri telpā sasniedz šādas vērtības:

Tiek sasniegta 97°C temperatūra (pārsniedz 70°C robežvērtību);

Redzamības diapazons praktiski nav mainījies un ir 64,62 m, t.i. vēl nav pārkāpis 20 m slieksni;

Gāzu daļējais blīvums ir:

c = 0,208 kg/m³

c= 0,005 kg/m3

c \u003d 0,4 * 10 -4 kg / m 3 oglekļa monoksīds;

Tx būs 0,91 m līmenī;

Degšanas platība būs 24,17 m 2 .

Tādējādi aprēķini parādīja, ka ugunsgrēka brīvās attīstības 11. minūtē šādi RPP sasniegs savu maksimālo pieļaujamo vērtību: gāzveida vides vidējā tilpuma temperatūra (10. minūtē).

4. Laiks sasniegt slieksni un kritiskās RPP vērtības

Saskaņā ar Federālo likumu-123 "Tehnikie noteikumi par ugunsdrošības prasībām" nepieciešamais evakuācijas laiks tiek uzskatīts par minimālo laiku, līdz kāds no ugunsbīstamības faktoriem sasniedz sīvu krīko.

Nepieciešamais evakuācijas laiks no telpām pēc matemātiskās modelēšanas

2. tabellarisch. Sliekšņu sasniegšanas laiks

	Sliekšni	Sasniegšanas Seen, min
	Gāzveida vides robežtemperatūra t = 70°C
	Kritiskās redzamības reicht 1 kr = 20 m
	Maksimālais pieļaujamais daļējais skābekļa blīvums c \u003d 0,226 kg / m 3
	Maksimālais pieļaujamais oglekļa dioksīda daļējais blīvums (s) iepriekš \u003d (s) pred \u003d 0,11 kg / m 3	nav sasniegts
	Maksimālais pieļaujamais oglekļa monoksīda daļējais blīvums (s) iepriekš \u003d (s) pred \u003d 1,16 * 10 -3 kg / m 3	nav sasniegts
	Gāzes vides maksimālā vidējā tilpuma temperatūra T m = 237 + 273 = 510 K
	Stiklojuma kritiskā temperatūra t = 300°C	nav sasniegts
	Siltuma detektoru temperatūras slieksnis IP-101-1À tpor = 70°C

Šajā gadījumā minimālais evakuācijas laiks no noliktavas ir laiks, līdz tiek sasniegta gāzveida vides ierobežojošā temperatūra, kas vienāds ar 10 minūtēm.

Izvade:

a) raksturo atsevišķu OFP attīstības dinamiku, dažādu notikumu rašanās secību un kopumā apraksta ugunsgrēka attīstības prognozi;

b) izdarīt slēdzienu par telpā uzstādīto ugunsgrēka detektoru savlaicīgu darbību (sk. 8. punktu, 2. tabulu). Ugunsgrēka detektoru neefektīvas darbības gadījumā piedāvāt tiem alternatīvu (3.pielikums).

Laika noteikšana no ugunsgrēka sākuma līdz evakuācijas ceļu bloķēšanai ar bīstamiem ugunsgrēka faktoriem

Aprēķināsim nepieciešamo evakuācijas laiku telpai ar izmēriem 60 24 6, kurā uguns slodze ir kokvilna ķīpās. Sākotnējā temperatūra telpā ir 20°C.

Sakotnējie dati:

Telpa

bezmaksas apjoms

bezizmēra Parameter

Temperatur t 0 = 20 0 C;

degošā materiāla veids - kokvilna ķīpās - TGM, n=3;

siltum spēja Q = 16,7;

īpatnējais izdegšanas rādītājs = 0,0167;

liesmas izplatīšanās ātrums pa ĢM virsmu;

dūmu radīšanas spēja D = 0,6;

skābekļa patēriņš = 1,15;

oglekļa dioksīda izdalīšanās = 0,578;

oglekļa monoksīda izdalīšanās = 0,0052;

ĢM sadegšanas pilnīgums;

citas iespejas

atstarosanas koeficients b = 0,3;

sākotnējais apgaismojums E = 50 lx;

īpatnējā izobāriskā siltumietilpība Ср = 1,003?10 -3 MJ/kg?K;

Maksimālais redzamības reicht = 20 m;

toksisko gāzu koncentrācijas robežvērtības:

0,11 kg/m3;

1,16 – 10 –3 kg/m 3 ;

Palīgparametru aprēķins

A=1,05?? = 1,05?0,0167? (0,0042) 2 \u003d 3,093? 10–7 kg/s 3

B. \u003d 353? CP? V / (1-) ? F \u003d 353? 1.003? 10 -3? 6912 / (1-0,6)? 0,97? 16,7 = 377,6 kg

B/A \u003d 377,69/3,093? 10 -7 \u003d 1,22? 10 9 s 3

PDZ OFP sākuma laika Aprēķins:

1) paaugstinātai temperatūrai:

2) redzes zuduma deēļ:

3) zemam skābekļa saturam:

4) oglekļa dioksīdam CO 2

zem logaritma zīmes iegūst negatīvu skaitli, tāpēc šis faktors nav bīstams.

5) oglekļa monoksīdam CO

zem logaritma zīmes iegūst negatīvu skaitli, tāpēc šis faktors nav bīstams.

Kritiskā ugunsgrēka ilgums:

cr = min = 746; 772; = 746 s.

Ugunsgrēka kritisko ilgumu nosaka laiks, kad tiek sasniegta maksimāli pieļaujamā temperatūra telpā.

Nepieciešamais laiks cilvēku evakuācijai no noliktavas:

nv \u003d 0,8 * cr / 60 \u003d 0,8 * 746 / 60 \u003d 9,94 min.

Izdarīt secinājumu par evakuācijas laika pietiekamību/nepietiekamību pēc aprēķinu datiem.

Izvade: salīdzināt ar dažādām metodēm iegūtos nepieciešamos evakuācijas laikus un, ja nepieciešams, izskaidrot rezultātu atšķirības.

5. RPP dinamikas aprēķins darba zonas līmenim. Ugunsgrēka situācijas analīze 11 minūšu laikā

Darba zonas līmenis saskaņā ar GOST 12.1.004-91 „Ugunsdrošība. Vispārīgās prasības "tiek pieņemts vienāds ar 1,7 metriem.

Attiecība starp vietējām un vidējām tilpuma RPP vērtībām telpas augstumam ir šāda:

(OFP? OFP o) \u003d (OFP? OFP o) Z,

kur ir OFP? RPP vietējā (sliekšņa) vērtība;

OFP warten? OFP sākotnējā vērtība;

OFP? bīstamā faktora tilpuma vidējā vērtība;

Z? bezizmēra Parameter, kas aprēķināts pēc Formeln (sk. 4.2. sadaļu).

3. tabellarisch. Vispārējās fiziskās audzināšanas attīstības dinamika darba zonas līmenī

Likes, mind

Ugunsgrēka platība ir 24,17 m.

Temperatūra darba zonas līmenī ir 52.4 0 С, kas nesasniedz robežvērtību, kas vienāda ar 70 0 С.

Redzamības diapazons telpā nav mainījies un ir

2,38 / 0,00042 \u003d 5666 m.

Normālā skābekļa koncentrācija: 22.513 Masas%.

O 2, CO un CO 2 daļējie blīvumi darba zonas līmenī ir attiecīgi vienādi:

1.09948? 22,513 / 100 \u003d 0,247 kg / m 3;

1.09948? 0,00211/100 \u003d 2,3 * 10 -5 kg ​​/ m 3;

1.09948? 0,22328 / 100 \u003d 0,00245 kg / m 3.

Tādējādi aprēķini parādīja, ka skābekļa daļējais blīvums ir virs MPD, bet toksisko gāzu blīvums ir zemāks.

Risi. Centerpadsmith.

11. degšanas minūtē gāzu apmaiņa notiek ar šādiem rādītājiem: aukstā gaisa pieplūde ir 3,26 kg/s, bet sasildīto gāzu izplūde no telpas ir 10,051 kg/s.

Durvju ailes augšējā daļā ir dūmakaino uzkarsētu gāzu izplūde no telpas, vienādu spiedienu plakne atrodas 1.251 m līmenī, kas ir zem darba zonas līmeņa.

Izvade: pamatojoties uz aprēķinu rezultātiem, sniedz detalizētu operatīvās situācijas aprakstu ugunsdzēsēju ierašanās brīdī, ierosina pasākumus drošai cilvēku evakuācijai.

Vispārējs secinājums par darbu

Izdariet vispārīgu secinājumu par darbu, tostarp:

a) īss objekta apraksts;

B) vispārīgās īpašības RPP dinamika brīvās uguns attīstības laikā;

C. viņiem saskaņā ar Krievijas Ārkārtējo situāciju ministrijas 10.07.2009. rīkojuma Nr.404 pielikumu Nr.5;

d) telpā uzstādīto ugunsgrēka detektoru darbības analīze, ja nepieciešams, priekšlikumi to nomaiņai;

e) operatīvās situācijas apraksts ugunsdzēsēju ierašanās brīdī, priekšlikumi drošai cilvēku evakuācijai;

f) secinājums par datorprogrammu izmantošanas iespējamību un perspektīvām RPP dinamikas aprēķināšanai ugunsgrēka laikā.