Вывод по занятию

Вывод по 3 вопросу.

Совокупность нескольких систем обыкновенных дифференциальных уравнений позволяет рассчитать в рассмотренном упрощенном случае изменение координаты границы припотолочного слоя с течением времени. Отметим, что искомыми функциями в каждой зоне являются параметры состояния среды, а независимым аргументом является время (т). Искомыми функциями являются также координаты, определяющие положение границ характерных зон, одна из которых - граница припотолочного слоя с течением времени может быть рассчитана в первом приближении с достаточной степенью точности.

Рассмотренная система уравнений используется для расчета усредненных параметров припотолочного слоя дыма и высоты свободной границы (границы раздела между этим слоем и слоем чистого воздуха) в зависимости от времени. Расчет производят путем интегрирования балансовых уравнений припотолочного слоя дыма с учетом начальных условий.

Находящиеся в верхней зоне нагретые дымовые частицы излучают тепловую энергию. При определенных условиях плотность излучаемого вниз теплового потока становится опасной для людей, эвакуирующихся из помещения. Численные оценки показывают, что такая ситуация возникает, когда температура верхней зоны становится равной 180-200°С. Таким образом, время достижения этой температуры можно рассматривать как критическую для людей продолжительность пожара. При моделировании пожаров в этажных зданиях в основном ориентируются на момент начала массового вытекания продуктов из задымленной зоны наружу через дверной проем.

Заключение(по времени 10мин)

Зонные математические модели учитывают существование в помещении нескольких зон. Эти модели точнее отражают реальную физическую картину локального пожара и, следовательно, дают более полные и достоверные результаты расчета. Это достигается прежде всего тем, что в зонных моделях усреднение термодинамических параметров среды проводится не по объем всего помещения, а по объему более однородных зон. Если же размеры очага горения сравнимы с размерами помещения, потоки газов могут практически полностью перемешивать среду в помещении (объемный пожар). В таком случае физическая картина процесса ближе к интегральной модели, и, соответственно, интегральная модель даст более корректные результаты. Поэтому интегральные модели обычно используются для решения задач, связанных с развитой стадией пожара (например, обеспечение огнестойкости строительных конструкций), а зонные

модели нашли свое основное применение при решении задач обеспечения безопасности людей и задач, связанных с начальной стадией пожара.

Со временем толщина задымленного слоя растет, т.е. свободная граница перемещается вниз. Для эвакуирующихся из помещения людей опасная ситуация может возникнуть тогда, когда свободная граница достигнет высоты роста человека или, с некоторым запасом, высоты верхнего среза одного из эвакуационных выходов. Соответствующий тому моменту отрезок времени можно рассматривать как критическую продолжительность пожара. Таким образом, расчет динамики движения свободной границы играет важную роль при определении необходимого времени эвакуации людей из помещения.

К следующему занятию cтуденты должны:

- знать: алгоритм численного решения задачи;

- уметь: обосновать выбор зонной математической модели прогнозирования опасных факторов в зависимости от поставленной задачи прогнозирования;

- иметь представление: о математической постановке задачи при газообмене припотолочного слоя с внешней средой и изменяющемся со временем очагом пожара.

Задание на самоподготовку (2 мин): математическая подготовка задачи о динамике ОФП в припотолочной зоне

- Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: учебное пособие / Ю.А. Кошмаров. – М.: Академия ГПС МВД России, 2000. стр.81-87;

- Кошмаров Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара: лабораторный практикум / Ю.А. Кошмаров, Ю.С. Зотов, В.В. Андреев, С.В. Пузач. – М.: Академия ГПС МВД России, 1997. – стр.40;

- Пузач С.В. Методы расчета тепломассообмена при пожаре в помещении и их применение при решении практических задач пожаровзрывобезопасности зданий: монография / С.В. Пузач. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. — 336 с.

Лекцию разработал доцент кафедры к.п.н.________________Шемятихин В.А.