Аналіз кореляційної розмірності стану газового середовища при ранніх загоряннях матеріалів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.142995Ключові слова:
кореляційна розмірність, прирости стану, газове середовище, ранні загорянняАнотація
Розглянуто застосування методу нелінійних динамічних систем для аналізу і виявлення структурних особливостей динаміки приростів стану газового середовища, що генеруються ранніми загоряннями матеріалів в негерметичній камері. Метод дослідження ґрунтується на аналізі кореляційної розмірності приростів стану газового середовища при загоряннях матеріалів. Виконано теоретичне обґрунтування методу оцінювання динаміки кореляційної розмірності приростів стану газового середовища при загоряннях. Розглянутий метод оцінки кореляційної розмірності базується на обчисленні кореляційного інтегралу Грассбергера-Прокаччі, який застосовується до приростів стану газового середовища з використанням рухомого вікна фіксованої ширини. Проаналізовано динаміку кореляційної розмірності приростів стану газового середовища при ранніх загоряннях спирту, паперу, деревини і текстилю в моделюючої камері.
Встановлено, що для досліджуваного стану газового середовища при спалахах різних тестових матеріалів динаміка кореляційної розмірності лежить в межах 0,1–0,6. Відзначається, що даний факт свідчить про фрактальну структуру розглянутих приростів стану газового середовища в камері і її хаотичну динаміку при появі осередку загоряння тестових матеріалів. При цьому фрактальна структура виявляється не однаковою, що свідчить про наявність «перехідного хаосу» щодо досліджуваних станів газового середовища. Встановлено, що поточні оцінки кореляційної розмірності приростів стану в момент загоряння матеріалів мають тенденцію різкого збільшення. Даний факт може бути використаний для надійного виявлення ранніх загорянь в приміщеннях. Показано, що прирості станів газового середовища в приміщеннях характеризують його як хаотичну динамічну систему з малою фрактальною розмірністю на відміну від традиційного підходу, який передбачає газове середовище або як детерміновану, або як випадкову систему
Посилання
- Vasiliev, M. I., Movchan, I. O., Koval, O. M. (2014). Diminishing of ecological risk via optimization of fire-extinguishing system projects in timber-yards. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 106–113.
- 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.
- Vasyukov, A., Loboichenko, V., Bushtec, S. (2016). Identification of bottled natural waters by using direct conductometry Ecology. Environment and Conservation, 22 (3), 1171–1176.
- 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.
- 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
- Semko, A., Rusanova, O., Kazak, O., Beskrovnaya, M., Vinogradov, S., Gricina, I. (2015). The use of pulsed high-speed liquid jet for putting out gas blow-out. The International Journal of Multiphysics, 9 (1), 9–20. doi: https://doi.org/10.1260/1750-9548.9.1.9
- Tiutiunyk, V. V., Ivanets, H. V., Tolkunov, I. A., Stetsyuk, E. I. (2018). System approach for readiness assessment units of civil defense to actions at emergency situations. Scientific Bulletin of National Mining University, 1, 99–105. doi: https://doi.org/10.29202/nvngu/2018-1/7
- Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Meleshchenko, R., Borodych, P. (2018). Studying the recurrent diagrams of carbon monoxide concentration at early ignitions in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (9 (93)), 34–40. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.133127
- Turcotte, D. L. (1997). Fractals and chaos in geology and geophysics. Cambridge university press. doi: https://doi.org/10.1017/cbo9781139174695
- Poulsen, A., Jomaas, G. (2011). Experimental Study on the Burning Behavior of Pool Fires in Rooms with Different Wall Linings. Fire Technology, 48 (2), 419–439. doi: https://doi.org/10.1007/s10694-011-0230-0
- Zhang, D., Xue, W. (2010). Effect of heat radiation on combustion heat release rate of larch. Journal of West China Forestry Science, 39, 148.
- Ji, J., Yang, L., Fan, W. (2003). Experimental study on effects of burning behaviours of materials caused by external heat radiation. JCST, 9, 139.
- Peng, X., Liu, S., Lu, G. (2005). Experimental analysis on heat release rate of materials. Journal of Chongqing University, 28, 122.
- 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
- Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Design of fire detectors capable of self-adjusting by ignition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (9 (88)), 53–59. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108448
- Pospelov, B., Andronov, V., Rybka, E., Skliarov, S. (2017). Research into dynamics of setting the threshold and a probability of ignition detection by selfadjusting fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (89)), 43–48. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110092
- Pospelov, B., Rybka, E., Meleshchenko, R., Gornostal, S., Shcherbak, S. (2017). Results of experimental research into correlations between hazardous factors of ignition of materials in premises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 50–56. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.117789
- Bendat, J. S., Piersol, A. G. (2010). Random data: analysis and measurement procedures. John Wiley & Sons. doi: https://doi.org/10.1002/9781118032428
- Shafi, I., Ahmad, J., Shah, S. I., Kashif, F. M. (2009). Techniques to Obtain Good Resolution and Concentrated Time-Frequency Distributions: A Review. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2009 (1). doi: https://doi.org/10.1155/2009/673539
- Singh, P. (2016). Time-frequency analysis via the fourier representation. HAL. Available at: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01303330
- Pretrel, H., Querre, P., Forestier, M. (2005). Experimental Study Of Burning Rate Behaviour In Confined And Ventilated Fire Compartments. Fire Safety Science, 8, 1217–1228. doi: https://doi.org/10.3801/iafss.fss.8-1217
- 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
- Stankovic, L., Dakovic, M., Thayaparan, T. (2014). Time-frequency signal analysis. Kindle edition, Amazon, 655.
- Avargel, Y., Cohen, I. (2010). Modeling and Identification of Nonlinear Systems in the Short-Time Fourier Transform Domain. IEEE Transactions on Signal Processing, 58 (1), 291–304. doi: https://doi.org/10.1109/tsp.2009.2028978
- Giv, H. H. (2013). Directional short-time Fourier transform. Journal of Mathematical Analysis and Applications, 399 (1), 100–107. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmaa.2012.09.053
- 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
- Mandel'brot, B. (2002). Fraktal'naya geometriya prirody. Moscow: Institut komp'yuternyh issledovaniy, 656.
- 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
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Boris Pospelov, Vladimir Andronov, Evgeniy Rybka, Ruslan Meleshchenko, Stella Gornostal
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.
