Виявлення особливостей коефіцієнтів асиметрії та ексцесу параметрів газового середовища приміщень при загоряннях матеріалів

Автор(и)

  • Борис Борисович Поспєлов Науково-методичний центр навчальних закладів сфери цивільного захисту, Україна https://orcid.org/0000-0002-0957-3839
  • Руслан Геннадійович Мелещенко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0001-5411-2030
  • Юлія Сергіївна Безугла Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-4022-2807
  • Лариса Сергіївна Чубко Національний авіаційний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4647-3156
  • Руслан Валерійович Корнієнко Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0003-4854-283X
  • Юрій Юрійович Козар Мелітопольський державний педагогічний університет ім. Б. Хмельницького, Україна https://orcid.org/0000-0002-6424-6419
  • Людмила Миколаївна Даценко Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного, Україна https://orcid.org/0000-0001-9380-2499
  • Олександр Михайлович Білотіл Національний університет цивільного захисту України, Україна https://orcid.org/0000-0002-9792-8643
  • Сергій Васильович Писаревський Національна академія Національної Гвардії України, Україна https://orcid.org/0000-0002-2537-0767
  • Катерина Вікторівна Тішечкіна Миколаївський національний аграрний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-1814-0813

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.280742

Ключові слова:

міра асиметрії, міра ексцесу, вибірковий розподіл, небезпечні параметри, газове середовище, загоряння матеріалу

Анотація

Об'єктом дослідження є коефіцієнти асиметрії та ексцесу вибіркового розподілу небезпечних параметрів газового середовища при загоряннях матеріалів. Практична важливість досліджень полягає у використанні мір асиметрії та ексцесу для раннього виявлення загорянь. Обґрунтовано міри асиметрії та ексцесу для вибірки кінцевого розміру довільного небезпечного параметру газового середовища. Визначені критичні значення таких мір в залежності від рівня значимості для довільного розміру вибірки. При цьому стає можливим чисельно визначити ступінь відмінності вибіркових розподілів небезпечних параметрів від гауса, а також особливості таких мір. За результатами лабораторних досліджень визначені міри асиметрії і ексцесу для концентрації чадного газу, щільності диму та температури газового середовища у камері на інтервалах відсутності та початку загоряння спирту, паперу, деревини і текстилю. Отримані результати свідчать, що на інтервалах відсутності та наявності загорянь вибіркові розподіли небезпечних параметрів газового середовища відрізняються від розподілу Гауса. Розподіли мають складний та індивідуальний характер. Особливості мір асиметрії та ексцесу залежать від типу матеріалу загоряння. Встановлено, що максимальні значення модуля збільшення міри асиметрії характерні для концентрації чадного газу (2,939) при загорянні паперу, для щільності диму (3,098) при загорянні текстилю, а також для температури при загорянні спирту (7,163) і дерева (1,06). Визначено, що максимальні значення модуля збільшення міри ексцесу характерні для щільності диму (4,678) при загорянні паперу, дерева (1,652) і текстилю (28,932), а також для температури (49,377) при загорянні спирту

Біографії авторів

Борис Борисович Поспєлов, Науково-методичний центр навчальних закладів сфери цивільного захисту

Доктор технічних наук, професор

Руслан Геннадійович Мелещенко, Національний університет цивільного захисту України

Доктор технічних наук, професор

Кафедра пожежної та рятувальної підготовки

Юлія Сергіївна Безугла, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра наглядово-профілактичної діяльності

Лариса Сергіївна Чубко, Національний авіаційний університет

Кандидат фізико-математичних наук, доцент

Кафедра біотехнології

Руслан Валерійович Корнієнко, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук

Науково-дослідний центр

Юрій Юрійович Козар, Мелітопольський державний педагогічний університет ім. Б. Хмельницького

Доктор юридичних наук, професор

Кафедра права

Людмила Миколаївна Даценко, Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра Моторного

Доктор геологічних наук, професор

Кафедра геоекології і землеустрою

Олександр Михайлович Білотіл, Національний університет цивільного захисту України

Кандидат технічних наук

Кафедра наглядово-профілактичної діяльності

Сергій Васильович Писаревський, Національна академія Національної Гвардії України

Кандидат технічних наук

Кафедра технічного та тилового забезпечення факультету логістики

Катерина Вікторівна Тішечкіна, Миколаївський національний аграрний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Науково-дослідний центр

Посилання

  1. Vambol, S., Vambol, V., Sychikova, Y., Deyneko, N. (2017). Analysis of the ways to provide ecological safety for the products of nanotechnologies throughout their life cycle. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (85)), 27–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.85847
  2. Rybalova, O., Artemiev, S., Sarapina, M., Tsymbal, B., Bakharevа, A., Shestopalov, O., Filenko, O. (2018). Development of methods for estimating the environmental risk of degradation of the surface water state. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 4–17. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.127829
  3. Vambol, S., Vambol, V., Kondratenko, O., Suchikova, Y., Hurenko, O. (2017). Assessment of improvement of ecological safety of power plants by arranging the system of pollutant neutralization. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (87)), 63–73. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102314
  4. Semko, A. N., Beskrovnaya, M. V., Vinogradov, S. A., Hritsina, I. N., Yagudina, N. I. (2014). The usage of high speed impulse liquid jets for putting out gas blowouts. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 52 (3), 655–664. Available at: http://jtam.pl/The-usage-of-high-speed-impulse-liquid-jets-for-putting-out-gas-blowouts-,102145,0,2.html
  5. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Maksymenko, N., Meleshchenko, R. et al. (2020). Mathematical model of determining a risk to the human health along with the detection of hazardous states of urban atmosphere pollution based on measuring the current concentrations of pollutants. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (106)), 37–44. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.210059
  6. Popov, O., Iatsyshyn, A., Kovach, V., Artemchuk, V., Taraduda, D., Sobyna, V. et al. (2019). Physical Features of Pollutants Spread in the Air During the Emergency at NPPs. Nuclear and Radiation Safety, 4 (84), 88–98. doi: https://doi.org/10.32918/nrs.2019.4(84).11
  7. Otrosh, Y., Rybka, Y., Danilin, O., Zhuravskyi, M. (2019). Assessment of the technical state and the possibility of its control for the further safe operation of building structures of mining facilities. E3S Web of Conferences, 123, 01012. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301012
  8. Barannik, V., Sidchenko, S., Barannik, N., Barannik, V. (2021). Development of the method for encoding service data in cryptocompression image representation systems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (111)), 103–115. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.235521
  9. Vambol, S., Vambol, V., Sobyna, V., Koloskov, V., Poberezhna, L. (2019). Investigation of the energy efficiency of waste utilization technology, with considering the use of low-temperature separation of the resulting gas mixtures. Energetika, 64 (4). doi: https://doi.org/10.6001/energetika.v64i4.3893
  10. Sadkovyi, V., Andronov, V., Semkiv, O., Kovalov, A., Rybka, E., Otrosh, Yu. et. al.; Sadkovyi, V., Rybka, E., Otrosh, Yu. (Eds.) (2021). Fire resistance of reinforced concrete and steel structures. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 180. doi: https://doi.org/10.15587/978-617-7319-43-5
  11. Ragimov, S., Sobyna, V., Vambol, S., Vambol, V., Feshchenko, A., Zakora, A. et al. (2018). Physical modelling of changes in the energy impact on a worker taking into account high-temperature radiation. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, 1 (91), 27–33. doi: https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.9654
  12. Vambol, S., Vambol, V., Bogdanov, I., Suchikova, Y., Rashkevich, N. (2017). Research of the influence of decomposition of wastes of polymers with nano inclusions on the atmosphere. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 57–64. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.118213
  13. Kovalov, A., Otrosh, Y., Rybka, E., Kovalevska, T., Togobytska, V., Rolin, I. (2020). Treatment of Determination Method for Strength Characteristics of Reinforcing Steel by Using Thread Cutting Method after Temperature Influence. Materials Science Forum, 1006, 179–184. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1006.179
  14. Otrosh, Y., Semkiv, O., Rybka, E., Kovalov, A. (2019). About need of calculations for the steel framework building in temperature influences conditions. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 708 (1), 012065. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/708/1/012065
  15. Kondratenko, O. M., Vambol, S. O., Strokov, O. P., Avramenko, A. M. (2015). Mathematical model of the efficiency of diesel particulate matter filter. Naukovyi visnyk Natsionalnoho hirnychoho universytetu, 6, 55–61. Available at: https://nvngu.in.ua/index.php/en/component/jdownloads/finish/57-06/8434-2015-06-kondratenko/0
  16. Loboichenko, V. M., Vasyukov, A. E., Tishakova, T. S. (2017). Investigations of Mineralization of Water Bodies on the Example of River Waters of Ukraine. Asian Journal of Water, Environment and Pollution, 14 (4), 37–41. doi: https://doi.org/10.3233/ajw-170035
  17. Pospelov, B., Kovrehin, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Petukhova, O., Butenko, T. et al. (2020). Development of a method for detecting dangerous states of polluted atmospheric air based on the current recurrence of the combined risk. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (107)), 49–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.213892
  18. World Fire Statistics (2022). CTIF, 27. Available at: https://www.ctif.org/sites/default/files/2022-08/CTIF_Report27_ESG.pdf
  19. Kovalov, A., Otrosh, Y., Ostroverkh, O., Hrushovinchuk, O., Savchenko, O. (2018). Fire resistance evaluation of reinforced concrete floors with fire-retardant coating by calculation and experimental method. E3S Web of Conferences, 60, 00003. doi: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000003
  20. Dubinin, D., Korytchenko, K., Lisnyak, A., Hrytsyna, I., Trigub, V. (2017). Numerical simulation of the creation of a fire fighting barrier using an explosion of a combustible charge. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 11–16. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.114504
  21. Andronov, V., Pospelov, B., Rybka, E. (2017). Development of a method to improve the performance speed of maximal fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (9 (86)), 32–37. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.96694
  22. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Krainiukov, O., Biryukov, I., Butenko, T. et al. (2021). Short-term fire forecast based on air state gain recurrence and zero-order brown model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (111)), 27–33. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.233606
  23. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Samoilov, M., Krainiukov, O., Biryukov, I. et al. (2021). Development of the method of operational forecasting of fire in the premises of objects under real conditions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (110)), 43–50. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226692
  24. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Semkiv, O. (2018). Development of the method of frequency­temporal representation of fluctuations of gaseous medium parameters at fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (92)), 44–49. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125926
  25. Pospelov, B., Rybka, E., Krainiukov, O., Yashchenko, O., Bezuhla, Y., Bielai, S. et al. (2021). Short-term forecast of fire in the premises based on modification of the Brown’s zero-order model. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (112)), 52–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.238555
  26. Andronov, V., Pospelov, B., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Examining the learning fire detectors under real conditions of application. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (87)), 53–59. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.101985
  27. Cheng, C., Sun, F., Zhou, X. (2011). One fire detection method using neural networks. Tsinghua Science and Technology, 16 (1), 31–35. doi: https://doi.org/10.1016/s1007-0214(11)70005-0
  28. Ding, Q., Peng, Z., Liu, T., Tong, Q. (2014). Multi-Sensor Building Fire Alarm System with Information Fusion Technology Based on D-S Evidence Theory. Algorithms, 7 (4), 523–537. doi: https://doi.org/10.3390/a7040523
  29. Wu, Y., Harada, T. (2004). Study on the Burning Behaviour of Plantation Wood. Scientia Silvae Sinicae, 40 (2), 131. doi: https://doi.org/10.11707/j.1001-7488.20040223
  30. Ji, J., Yang, L., Fan, W. (2003). Experimental Study on Effects of Burning Behaviors’ of Materials Caused by External Heat Radiation. JCST, 9, 139.
  31. Peng, X., Liu, S., Lu, G. (2005). Experimental Analysis on Heat Release Rate of Materials. Journal of Chongqing University, 28, 122.
  32. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Popov, V., Romin, A. (2018). Experimental study of the fluctuations of gas medium parameters as early signs of fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 50–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.122419
  33. Pospelov, B., Rybka, E., Togobytska, V., Meleshchenko, R., Danchenko, Y., Butenko, T. et al. (2019). Construction of the method for semi-adaptive threshold scaling transformation when computing recurrent plots. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (10 (100)), 22–29. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.176579
  34. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Karpets, K., Pirohov, O. et al. (2019). Development of the correlation method for operative detection of recurrent states. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (102)), 39–46. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187252
  35. Sadkovyi, V., Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Krainiukov, O., Rud, A. et al. (2020). Construction of a method for detecting arbitrary hazard pollutants in the atmospheric air based on the structural function of the current pollutant concentrations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (108)), 14–22. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.218714
  36. Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Krainiukov, O., Harbuz, S., Bezuhla, Y. et al. (2020). Use of uncertainty function for identification of hazardous states of atmospheric pollution vector. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (104)), 6–12. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200140
  37. Gottuk, D. T., Wright, M. T., Wong, J. T., Pham, H. V., Rose-Pehrson, S. L., Hart, S. et al. (2002). Prototype Early Warning Fire Detection System: Test Series 4 Results. NRL/MR/6180–02–8602. Naval Research Laboratory. Available at: https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/ADA399480.pdf
  38. Pospelov, B., Rybka, E., Savchenko, A., Dashkovska, O., Harbuz, S., Naden, E. et al. (2022). Peculiarities of amplitude spectra of the third order for the early detection of indoor fires. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (10 (119)), 49–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265781
  39. Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Chubko, L., Bezuhla, Y., Gordiichuk, S. et al. (2023). Revealing the peculiarities of average bicoherence of frequencies in the spectra of dangerous parameters of the gas environment during fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (121)), 46–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.272949
  40. Du, L., Liu, H., Bao, Z. (2005). Radar HRRP target recognition based on higher order spectra. IEEE Transactions on Signal Processing, 53 (7), 2359–2368. doi: https://doi.org/10.1109/tsp.2005.849161
  41. Hayashi, K., Mukai, N., Sawa, T. (2014). Simultaneous bicoherence analysis of occipital and frontal electroencephalograms in awake and anesthetized subjects. Clinical Neurophysiology, 125 (1), 194–201. doi: https://doi.org/10.1016/j.clinph.2013.06.024
  42. Pospelov, B., Rybka, E., Polkovnychenko, D., Myskovets, I., Bezuhla, Y., Butenko, T. et al. (2023). Comparison of bicoherence on the ensemble of realizations and a selective evaluation of the bispectrum of the dynamics of dangerous parameters of the gas medium during fire. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (122)), 14–21. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.276779
  43. Polstiankin, R. M., Pospelov, B. B. (2015). Stochastic models of hazardous factors and parameters of a fire in the premises. Problemy pozharnoy bezopasnosti, 38, 130–135. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppb_2015_38_24
  44. Pasport. Spovishchuvach pozhezhnyi teplovyi tochkovyi. Arton. Available at: https://ua.arton.com.ua/files/passports/%D0%A2%D0%9F%D0%A2-4_UA.pdf
  45. Pasport. Spovishchuvach pozhezhnyi dymovyi tochkovyi optychnyi. Arton. Available at: https://ua.arton.com.ua/files/passports/spd-32_new_pas_ua.pdf
  46. Optical/Heat Multi-sensor Detector (2019). Discovery, 1.
  47. McGrattan, K., Hostikka, S., McDermott, R., Floyd, J., Weinschenk, C., Overholt, K. (2016). Fire Dynamics Simulator Technical Reference Guide. National Institute of Standards and Technology. Vol. 3. NIST. Available at: https://www.fse-italia.eu/PDF/ManualiFDS/FDS_Validation_Guide.pdf
  48. Floyd, J., Forney, G., Hostikka, S., Korhonen, T., McDermott, R., McGrattan, K. (2013). Fire Dynamics Simulator (Version 6) User’s Guide. National Institute of Standard and Technology. Vol. 1. NIST.
  49. Levin, B. R. (1989). Teoreticheskie osnovy statisticheskoy radiotekhniki. Moscow: Radio i svyaz', 656.
  50. Gorban', I. I. (2011). Osobennosti zakona bol'shikh chisel pri narusheniyakh statisticheskoy ustoychivosti. Visti vyshchykh uchbovykh zakladiv. Radioelektronika, 54 (7), 31–42. doi: https://doi.org/10.20535/s0021347011070053
  51. Orlov, Yu. N., Osminin, K. P. (2008). Sample distribution function construction for non-stationary time-series forecasting. Matematicheskoe modelirovanie, 20 (9), 23–33.
  52. Dragotti, P. L., Vetterli, M., Blu, T. (2007). Sampling Moments and Reconstructing Signals of Finite Rate of Innovation: Shannon Meets Strang–Fix. IEEE Transactions on Signal Processing, 55 (5), 1741–1757. doi: https://doi.org/10.1109/tsp.2006.890907
  53. Derr, V. Ya. (2021). Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika. Sankt-Peterburg: Lan', 596.
  54. Baranov, S. G. Burdakova, N. E. (2015). Otsenka stabil'nosti razvitiya. Metodicheskie podkhody. Vladimir: VlGU, 72.
Виявлення особливостей коефіцієнтів асиметрії та ексцесу параметрів газового середовища приміщень при загоряннях матеріалів

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-06-30

Як цитувати

Поспєлов, Б. Б., Мелещенко, Р. Г., Безугла, Ю. С., Чубко, Л. С., Корнієнко, Р. В., Козар, Ю. Ю., Даценко, Л. М., Білотіл, О. М., Писаревський, С. В., & Тішечкіна, К. В. (2023). Виявлення особливостей коефіцієнтів асиметрії та ексцесу параметрів газового середовища приміщень при загоряннях матеріалів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(10 (123), 39–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.280742

Номер

Том 3 № 10 (123) (2023): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Boris Pospelov, Ruslan Meleshchenko, Yuliia Bezuhla, Larysa Chubko, Ruslan Kornienko, Yurii Kozar, Liudmyla Datsenko, Oleksandr Bilotil, Serhii Pysarevskyi, Kateryna Tishechkina

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.