Визначення динамічних характеристик пожежі класу B при її гасінні розпиленою водою
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292767Ключові слова:
пожежа класу B, розпилена вода, динамічні характеристики, параметри характеристикАнотація
Об'єктом дослідження є пожежа класу B, гасіння якої здійснюється розпиленою водою. Предметом дослідження є характеристики пожежі класу B при їх гасінні розпиленою водою. В якості такої пожежі розглядається дифузійне горіння легкозаймистої рідини, а її гасіння здійснюється за рахунок охолодження полум'я. Для побудови математичної моделі, що описує процес гасіння пожежі, використовуються рівняння теплового та кисневого балансів. Складовими рівняння теплового балансу є потужності тепла при тепловиділенні за рахунок хімічної реакції горіння рідини та потужності тепла, що відводиться до навколишнього середовища. Друга складова враховує відведення тепла за рахунок випромінювання, конвекції та випаровування. Складова відведеного тепла за рахунок випаровування враховує сталу Срезневського. Математична модель, яка описує процес гасіння пожежі класу B, побудована в класі моделей, що належать диференціальним рівнянням із постійними коефіцієнтами. Для цих коефіцієнтів – статичного та динамічного одержані аналітичні вирази, до яких входять теплофізичні, кінематичні та геометричні параметри полум'я та вогнегасної речовини. Для визначення цих характеристик виконується трансформація побудованої математичної моделі пожежі за допомогою інтегрального перетворення Лапласа. Динамічні характеристики пожежі одержані в часовій області – перехідна функція пожежі та в частотній області – амплітудно-частотна і фазово-частотна характеристики пожежі. Показано, що параметри цих динамічних характеристик доцільно визначати експериментальним шляхом. Розроблено експериментальні методи визначення параметрів динамічних характеристик пожежі. Наявність динамічних характеристик пожежі класу B дозволяє розповсюдити апробовані методи теорії систем управління для створення ефективних систем пожежогасіння
Посилання
- Wang, X., Tan, Q., Wang, Z., Kong, X., Cong, H. (2018). Preliminary study on fire protection of window glass by water mist curtain. International Journal of Thermal Sciences, 125, 44–51. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2017.11.013
- Abramov, Yu. O., Basmanov, O. Ye., Krivtsova, V. I., Salamov, J. (2019). Modeling of spilling and extinguishing of burning fuel on horizontal surface. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 4, 86–90. doi: https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-4/16
- Paris Firefighters Used This Remote-Controlled Robot to Extinguish the Notre Dame Blaze. Available at: https://spectrum.ieee.org/colossus-the-firefighting-robot-that-helped-save-notre-dame
- Firefighter Drones – How Drones are Being Used for Helping Fire Departments. Available at: https://dronenodes.com/firefighter-drones/
- Villani, V., Czerniak, J. N., Sabattini, L., Mertens, A., Fantuzzi, C. (2019). Measurement and classification of human characteristics and capabilities during interaction tasks. Paladyn, Journal of Behavioral Robotics, 10 (1), 182–192. doi: https://doi.org/10.1515/pjbr-2019-0016
- Shrigondekar, H., Chowdhury, A., Prabhu, S. V. (2021). Performance by Various Water Mist Nozzles in Extinguishing Liquid Pool Fires. Fire Technology, 57 (5), 2553–2581. doi: https://doi.org/10.1007/s10694-021-01130-0
- Shrigondekar, H., Chowdhury, A., Prabhu, S. V. (2020). Characterization of solid-cone simplex mist nozzles. Fire Safety Journal, 111, 102936. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2019.102936
- Jeong, C. S., Lee, C. Y. (2021). Experimental investigation on spray characteristics of twin-fluid nozzle for water mist and its heptane pool fire extinguishing performance. Process Safety and Environmental Protection, 148, 724–736. doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.01.037
- Liu, T., Yin, X.-Y., Liu, Y.-C., Tang, Y., Huang, A.-C., Dong, X.-L., Liu, Y.-J. (2022). Influence of Water Mist Temperature Approach on Fire Extinguishing Effect of Different Pool Fires. Processes, 10 (8), 1549. doi: https://doi.org/10.3390/pr10081549
- Wang, J., He, Y., Tao, B. (2021). Inhibition effect of water mist with single and double nozzles on n-heptane pool fire. Fire Science and Technology, 40 (5), 696–700. Available at: https://www.xfkj.com.cn/EN/Y2021/V40/I5/696
- Liu, Y., Fu, Z., Zheng, G., Chen, P. (2022). Study on the effect of mist flux on water mist fire extinguishing. Fire Safety Journal, 130, 103601. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2022.103601
- Liu, Y., Chen, P., Fu, Z., Li, J., Sun, R., Zhai, X. (2023). The investigation of the water mist suppression pool fire process’s flame expansion characteristics. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 81, 104927. doi: https://doi.org/10.1016/j.jlp.2022.104927
- Lv, D., Tan, W., Zhu, G., Liu, L. (2019). Gasoline fire extinguishing by 0.7 MPa water mist with multicomponent additives driven by CO2. Process Safety and Environmental Protection, 129, 168–175. doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2019.07.002
- Sun, X., Huang, H., Zhao, J., Song, G. (2022). Experimental Study of the Effect of Slope on the Spread and Burning Characteristics of a Continuous Oil Spill Fire. Fire, 5 (4), 112. doi: https://doi.org/10.3390/fire5040112
- Ditch, B. D., de Ris, J. L., Blanchat, T. K., Chaos, M., Bill, R. G., Dorofeev, S. B. (2013). Pool fires – An empirical correlation. Combustion and Flame, 160 (12), 2964–2974. doi: https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2013.06.020
- Dasgotra, A., Rangarajan, G., Tauseef, S. M. (2021). CFD-based study and analysis on the effectiveness of water mist in interacting pool fire suppression. Process Safety and Environmental Protection, 152, 614–629. doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.06.033
- Yao, Y., Li, Y. Z., Ingason, H., Cheng, X., Zhang, H. (2021). Theoretical and numerical study on influence of wind on mass loss rates of heptane pool fires at different scales. Fire Safety Journal, 120, 103048. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2020.103048
- Dombrovsky, L. A., Dembele, S., Wen, J. X. (2018). An infrared scattering by evaporating droplets at the initial stage of a pool fire suppression by water sprays. Infrared Physics & Technology, 91, 55–62. doi: https://doi.org/10.1016/j.infrared.2018.03.027
- Abramov, Y., Kolomiiets, V., Sobyna, V. (2023). Models of fire extinguishing when flammable liquid combustion. Series: Engineering Science and Architecture, 4 (178), 194–198. doi: https://doi.org/10.33042/2522-1809-2023-4-178-194-198
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Valerii Kolomiiets, Yuriy Abramov, Oleksii Basmanov, Vitaliy Sobyna, Dmitry Sokolov
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.
