Результаты реализации математической модели

Расчеты производились с использованием персонального компьютера IBM совместимый ПК со следующими характеристиками: процессор Intel Pentium III, Windows XP; видеокарта NVIDIA GeForce FX 5200; разрешение экрана 1024х768 точек на дюйм, ОЗУ 256 Мб.

Программа INTMODEL реализует описанную выше математическую модель и предназначена для расчета динамики пожара жидких и твердых горючих веществ и материалов в помещении, имеющем от одного до девяти проемов в вертикальных ограждающих конструкциях. От известных аналогов программа отличается тем, что позволяет учитывать вскрытие проемов, работу систем механической вентиляции и объемного тушения пожара инертным газом, а также учитывать кислородный баланс пожара, позволяет рассчитывать концентрацию окиси и двуокиси углерода, задымленность помещения и дальности видимости в нем.

Управление программой INTMODEL осуществляется с помощью системы экранных меню, которая состоит из главного меню и подменю более низких уровней, образующих древовидную иерархическую структуру.

Каждое меню состоит из пунктов. Выбор нужного пункта производится клавишами с изображением стрелок, а его выполнение клавишей Enter. Клавиша Esc осуществляет выход из текущего подменю и возврат в предыдущее, а клавиша F1 вызывает на экран контекстно-зависимый справочник. При нажатии клавиши F2 программа переходит в режим калькулятора, изображение которого появляется на экране.

Нижняя строка экрана всегда содержит информацию, напоминающую о доступных в данный момент оперативных клавишах и их назначении. При работе с манипулятором «мышь» его левая кнопка соответствует клавише Enter, правая кнопка – клавише Esc, а одновременное нажатие левой и правой кнопок – клавише F1. средняя кнопка «мыши» не используется.

При работе с системой меню в нижнее части экрана всегда содержится строка подсказки, раскрывающая назначение текущего пункта меню. При смене пункта строки подсказки меняются автоматически.

В некоторых ситуациях программа требует от пользователя подтверждения его действий, выдавая при этом соответствующий запрос. Для ответа «Да» используется клавиша Enter или левая кнопка «мыши» (выполнить операцию), а для ответа «Нет» - клавиша Esc или правая кнопка «мыши» (отменить операцию и продолжить работу).

При работе с программой требуется задать исходные данные, произвести расчет, просмотреть на экране полученные результаты в виде таблиц или графиков и на основе их анализа сделать соответствующие выводы применительно к конкретной решаемой задаче. Последний этап (анализ результатов и принятие решений) может быть осуществлен только пользователем, сама же программа является объективным инструментом, многократно облегчающим и ускоряющим решение задачи.

Результаты расчетов газовой среды, площади пожара и координат плоскости равных давлений (ПРД) сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Параметры газовой среды, площадь пожара и координаты плоскости равных давлений (ПРД) от времени.

Вpемя,	Темпер,	Конц.О2	Задым,	Конц.СО	Конц,СО2	Пл.газ.ср.	Коор. ПРД,	Площ. Гор
мин	град. С	%	Нп/м	%	%	кг/м	м	м2
						1,2095	0,95
		22,831	0,035	0,005	0,032	1,1513	0,3	1,77
		21,314	0,271	0,047	0,32	0,8642	0,33	6,91
		17,74	1,292	0,154	1,041	0,6563	0,75	9,8
		17,717	1,306	0,155	1,046	0,6559	0,76	9,8
		15,183	4,88	0,251	1,693	0,6518	0,85	9,8
		13,914	10,396	0,321	2,164	0,6746	0,86	9,8
		13,285	15,768	0,371	2,504	0,6941	0,85	9,8
		12,961	20,038	0,408	2,752	0,7074	0,85	9,8
		12,787	23,111	0,435	2,933	0,7158	0,85	9,8
		12,69	25,216	0,455	3,066	0,7208	0,84	9,8
		12,636	26,617	0,469	3,164	0,7239	0,84	9,8
		12,604	27,525	0,48	3,235	0,7256	0,84	9,8
		12,587	28,104	0,487	3,287	0,7266	0,84	9,8
		12,577	28,469	0,493	3,324	0,7272	0,84	9,8
		12,571	28,697	0,497	3,351	0,7276	0,84	9,8
		12,567	28,838	0,5	3,371	0,7278	0,84	9,8
		12,566	28,926	0,502	3,385	0,7279	0,84	9,8
		12,564	28,98	0,503	3,395	0,728	0,84	9,8
		12,564	29,012	0,504	3,402	0,728	0,84	9,8
		12,563	29,033	0,505	3,407	0,728	0,84	9,8
		12,563	29,045	0,506	3,411	0,728	0,84	9,8
		12,563	29,052	0,506	3,413	0,728	0,84	9,8
		12,563	29,057	0,506	3,415	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,059	0,507	3,416	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,061	0,507	3,417	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,062	0,507	3,418	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,062	0,507	3,418	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,419	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,419	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,419	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,419	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,419	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,419	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,563	29,063	0,507	3,42	0,7281	0,84	9,8
		12,868	28,29	0,491	3,31	0,7471	0,89	9,8
		13,554	25,095	0,45	3,037	0,7832	0,91	9,8
		14,328	20,746	0,403	2,718	0,8203	0,93	9,8
		15,095	16,436	0,357	2,406	0,8567	0,94	9,8
		15,816	12,706	0,315	2,122	0,8919	0,95	9,8
		16,474	9,693	0,278	1,873	0,9257	0,95	9,8
		17,063	7,35	0,246	1,66	0,9574	0,96	9,8
		17,586	5,567	0,219	1,479	0,9869	0,96	9,8
		18,047	4,224	0,196	1,325	1,014	0,97	9,8
		18,453	3,216	0,177	1,195	1,0387	0,97	9,8
		18,81	2,461	0,161	1,084	1,0609	0,96	9,8
		19,121	1,889	0,147	0,99	1,078	0,97	9,8
		19,401	1,457	0,135	0,908	1,0932	0,97	9,8
		19,653	1,13	0,124	0,836	1,1069	0,97	9,8
		19,879	0,881	0,115	0,772	1,119	0,97	9,8
		20,083	0,69	0,106	0,716	1,1298	0,97	9,8
		20,266	0,544	0,099	0,667	1,1393	0,97	9,8
		20,431	0,43	0,092	0,623	1,1478	0,97	9,8
		20,58	0,342	0,087	0,584	1,1552	0,97	9,8
		20,715	0,273	0,081	0,55	1,1618	0,97	9,8
		20,837	0,219	0,077	0,518	1,1676	0,97	9,8
60,7		20,912	0,189	0,074	0,499	1,171	0,96	9,8

 

Из анализа полученных результатов видно, что максимальное значение температуры газовой среды в помещении 31С достигается на 18 минуте развития пожара.

Среднеобъёмные концентрации оксида углерода, диоксида углерода, оптическая концентрация дыма, площадь пожара возрастают, уровень равных давлений находится в плоскости дверных проёмов.

Критические значения средних параметров состояния газовой среды рассчитываются по формуле Т.Г. Меркушкиной, Ю.С. Зотова, В.Н. Тимошенко:

, (1.21)

где Ф_кр - критическое значение среднего параметра состояния;

Ф_доп - предельно допустимое значение ОФП в рабочей зоне;

Ф₀ - начальное значение ОФП;

y - координата рабочей зоны, отсчитываемая от поверхности пола;

h - половина высоты помещения.

Предельно допустимые значения (ПДЗ) ОФП были установлены в результате огромного числа медико-биологических и физических экспериментов.

Табл. 1.2. Предельно допустимые значения ОФП по ГОСТ 12.1.004.

ОФП, обозначение, размерность	ПДЗ
Температура, t, °С
Парциальная плотность, кг·м-3: кислорода ρ1 оксида углерода ρ2 диоксида углерода ρ3 хлористого водорода ρ4	0,226 0,00116 0,11 23·10-6
Оптическая плотность дыма, μ, Непер·м-1	0,119

l_ПДВ - предельно допустимая дальность видимости, м.

 

Критическая продолжительность пожара по условию достижения каждым из ОФП предельно допустимых значений по ГОСТ 12.1.004 для обеспечения безопасной эвакуации людей составляет:

=1,35 мин- температура газовой среды ( =70ºС)

= 4,9 мин- массовая концентрация кислорода ( =14%масс);

=3,2 мин - массовая концентрация оксида углерода

( = 0,00116 кг/м³)

=не достигается - массовая концентрация диоксида углерода ( =0,11кг/м³)

=1,4 мин - дальность видимости в дыме ( м.)

Исходя из анализа полученных результатов, мы видим, что при данных условиях развития пожара в помещении достигаются некоторые из критических значений ОФП (, , , ). Из этого следует, что необходимо определить время на эвакуацию людей. Из полученных в результате значений критической продолжительности пожара выбираем минимальное.

=1,35мин

Необходимое время эвакуации людей из помещения =0,8 =1,08 мин

Время достижения пороговых значений для оборудования, конструкций:

=не достигается - критическая температура остекления окон ( = 300°С),

=1,3 мин – критическая температура оросителя (Ороситель CSO-0.05ДВВд 10,2-0,32/Р68.04 - «РПТК») - 68 °С