VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

На основе непрерывно-детерминированной модели разработана математическая схема (D-схема), описывающая систему термогазодинамических процессов начальной стадии пожара в условиях функционирования вентиляционных систем. Предложена совокупность входных воздействий, воздействий внешней среды, внутренних и выходных характеристик моделируемой системы. Обозначены проблемы перехода к аналитическому методу решения полученной имитационной модели термогазодинамических процессов в начальной стадии пожара в условиях функционирования вентиляционных систем.

Переход к гибкому объектно-ориентированному противопожарному нормированию [1] ставит новые задачи повышения пожарной безопасности в строительстве, в том числе в вопросах обоснования и разработки объемно-планировочных и инженерно-технических решений зданий и сооружений. В связи с этим моделирования термогазодинамических процессов пожара позволяет оценить эффективность проектных решений, направленных на повышение пожарной безопасности людей. В качестве объекта моделирования пожара в работе выбрано производственное помещение с постоянными рабочими местами в технологическом процессе которого обращаются горючие жидкости.

В настоящее время разработаны три основные группы термогазодинамических моделей пожара [2,3,4,5]: интегральная, зонная и полевая. Каждая из этих моделей основаны на ряде допущений и имеет собственную область применения. Ко всему прочему, интегральная и зонная математические модели пожара являются основными моделями, отвечающими на вопросы устройства аварийной и противодымной вентиляции.

Аналитическое решении интегральной математической модели [6,7] не позволяет учитывать функционирования вентиляционных систем при моделировании пожара, что искажает действительную картину моделируемых процессов и может стать причиной как социальных, так и экономических потерь.

В работе представлена математическая схема [8,9] позволяющая перейти от содержательного к формальному описанию термогазодинамических процессов в начальной стадии пожара в условиях функционирования вентиляционных систем.

Целью моделирования является описание динамики нарастания опасных факторов пожара в условиях функционирования вентиляционных систем.

В докладе обозначены совокупности величин, описывающих процессы функционирования реальной системы и образующие в общем случае следующие подмножества:

1. входных воздействий на моделируемую систему:

• геометрические размеры помещения;

• физико-химические характеристики пожарной нагрузки;

• начальные условия.

(1)

1. внутренних (собственных) параметров моделируемой системы:

• скорость газификации;

• линейная скорость распространения пламени;

• скорость тепловыделения и теплопоглощения;

• конвективные потоки.

(2)

1. воздействий внешней среды:

• температура наружного воздуха;

• массопотоки, создаваемые вентиляцией.

(3)

1. выходных характеристик системы:

• среднеобъемная плотность;

• среднеобъемные концентрации компонентов;

• среднеобъемная оптическая плотность;

• среднеобъемное давление.

(4)

Непрерывно-детерминированная модель термогазодинамических процессов пожара в условиях функционирования вентиляционных систем разрабатывалась на основе уравнения общего вида:

(5)

где - n – мерные векторы;

- вектор функция которая определена на некотором (n+1) – мерном _ множестве и является непрерывной.

Предложенные уравнения моделируемой системы основаны на фундаментальных законах природы: сохранения массы и энергии.

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

Обозначены условия единственности решения.

Проблемой приведения данной системы зависимостей заключается в нахождении функциональной зависимости неорганизованного притока воздуха за счет разности избыточного давления, создаваемого при пожаре в условиях функционирования системы дымоудаления. Экспериментальное исследование на основе физического моделирование позволит получить необходимые зависимости и найти аналитическое решения системы дифференциальных уравнений.

Список литературы:

1. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ. – М.: НЦ ЭНАС, 2008. – 64 с.

2. Кошмаров А.Ю. Развитие пожара в помещении. Горение и проблемы тушения пожаров. – Сб. науч. тр. ВНИИПО МВД СССР. – М., 1955 Вып. 5. С. 31-45.

3. Волянин, Е. Влияние конвективной колонки на распределение давления и на положение плоскости равных давлений / Е. Волянин// Противопожарная техника и безопасность. – М.: ВИПТШ, 1981.–С. 40 – 46.

4. Кошмаров Ю.А., Рубцов В.В. Процессы нарастания опасных факторов пожара в производственных помещениях и расчет критической продолжительности пожара. – М.: МИПБ МВД России, 1999. – 89 с.

5. Моделирование пожаров и взрывов / Под общ. ред. Н.Н. Брушлинского и А.Я. Корольченко. – М.: Изд. «Пожнаука», 2000. – 482 с.

6. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приказ МЧС России от 30 июня 2009 г. № 382 // ФГУ ВНИИПО МЧС России. – 71 с.

7. Однолько, А.А. Определение величины пожарного риска в производственном помещении с выделением горючих жидкостей и газов / А.А. Однолько, И.В. Ситников// Научный вестник Воронеж. гос. арх.-строит. ун-та. Строительство и архитектура. – 2011. – Вып. 3 (23). – С. 125–133.

8. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. для вузов – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2001. – 343 с.

9. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. – М.: Изд. «Наука», 1978 г., - 400 с.

Код для цитирования: Скопировать