Лекции.Орг


Поиск:




Описание интегральной математической модели свободного развития пожара в складском помещении




Интегральная математическая модель пожара в помещении разработана на основе уравнений пожара, изложенных в работах [1, 2, 5]. Эти уравнения вытекают из основных законов физики: закона сохранения вещества и первого закона термодинамики для открытой системы и включают в себя:

уравнение материального баланса газовой среды в помещении :

V(dρm/dτ) = GB + ψ – Gr, (1)

 

где V – объем помещения, м3; ρm– среднеобъемная плотность газовой среды кг/м3; τ – время, с; GB и Gr – массовые расходы поступающего в помещение воздуха и уходящих из помещения газов, кг/с; ψ – массовая скорость выгорания горючей нагрузки, кг/с;

 

уравнение баланса кислорода :

 

Vd(p1)/dτ = xGB – x1n1Gr – ψ L1ή, (2)

 

где x1 – среднеобъемная массовая концентрация кислорода в помещении; х – концентрация кислорода в уходящих газах; n1 – коэффициент, учитывающий отличие концентрации кислорода в уходящих газах х от среднеобъёмного значения x1, n1 = х/x1; L1 – скорость потребления кислорода при горении, p1 – парциальная плотность кислорода в помещении;

 

уравнение баланса продуктов горения :

 

Vd(p2)/dτ = ψ L2ή – x2n2Gr, (3)

 

где Xi – среднеобъемная концентрация i–гo продукта горения; Li –скорость выделения i–гo продукта горения (СО, СО2); ni– коэффициент, учитывающий отличие концентрации i–гo продукта в уходящих газах x от среднеобъёмного значения xi, ni = xi; р2 – парциальная плотность продуктов горения в помещении;

 

уравнение баланса оптического количества дыма в помещении :

 

Vd ()/d =Dψ – n4 Gr/ рm κcSw, (4)

 

где – среднеобъемная оптическая плотность дыма; D –дымообразующая способность ГМ; n4 – коэффициент, учитывающий отличие концентрации дыма в уходящих из помещения нагретых газах от среднеобъемной оптической концентрации дыма, n4= μm;

 

уравнение баланса энергии U:

 

dU/dτ = hQpнψ + iгψ + СрвТвGв – СрТmm Gr – Qw, (5)

 

где Pm – среднеобъемное давление в помещении, Па; Срm, Тm – среднеобъемные значения изобарной теплоемкости и температуры в помещении; Qpн –низшая рабочая теплота сгорания ГН, Дж/кг; Срв, Тв – изобарная теплоемкость и температура поступающего воздуха, К; iг – энтальпия газификации продуктов горения ГН, Дж/кг; m – коэффициент, учитывающий отличие температуры Т и изобарной теплоемкости Срг уходящих газов от среднеобъемной температуры Тm и среднеобъемной изобарной теплоемкости Срm,

m = СргТгрmТm;

ή – коэффициент полноты сгорания ГН; Qw – тепловой поток в ограждение, Вт.

Среднеобъемная температура Тm связана со среднеобъёмным давлением Рm и плотностью рm уравнением состояния газовой среды в помещении:

Pm = ρmRmTm. (6)

 

Уравнение материального баланса пожара с учетом работы приточно-вытяжной системы механической вентиляции, а так же с учетом работы системы объемного тушения пожара инертным газом примет следующий вид:

VdPm/ dτ = ψ + GB – Gr + Gпр – Gвыт + Gов, (7)

 

где Gпp и Gвыт – массовые расходы, создаваемые приточно-вытяжной вентиляцией, кг/с; Gов – массовая подача огнетушащего вещества кг/с.

Вышеуказанная система уравнений решается численными методами с помощью компьютерной программы. Примером может служить программа INTMODEL.






Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-22; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1289 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Два самых важных дня в твоей жизни: день, когда ты появился на свет, и день, когда понял, зачем. © Марк Твен
==> читать все изречения...

771 - | 704 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.