Формулы для расчета расхода воздуха, поступающего через прямоугольный проем

Если проем целиком расположен ниже ПРД, то через все участки такого проема происходит поступление свежего воздуха в помещение. Скорость втекающего воздуха зависит от перепада давлений:

(3.23)

Подстановка вместо δр выражения (3.15а) дала формулу, позволяющую рассчитать распределение скоростей воздуха по высоте проема. Расход воздуха через малый участок проема, площадь которого равна (bdy), составляет величину

(3.24)

Расход воздуха через весь проем, который лежит ниже ПРД, вычисляется путем интегрирования правой части уравнения (3.24) в пределах от у = ув до у = ун:

(3.25)

В случае, когда проем работает в смешанном режиме, формула для расчета воздуха получается путем интегрирования правой части уравнения (3.24) в пределах от у = у*:до у = ун:

(3.26)

При выводе формул для расчетов расходов уходящих газов и поступающего воздуха влияние вязкости не учитывалось. Учет вязкости делается путем введения в правую часть всех формул множителя, называемого коэффициентом сопротивления.

Формулы для расчета GB и GГ, которые были получены выше, применимы к любому прямоугольному проему рассматриваемого помещения. Газообмен через круглые проемы подробно рассмотрен в книге Ю.А. Кошмарова, Термодинамика пожаров в помещении. Сройиздат, 1988.-448 с..

Полные расходы уходящих газов и поступающего воздуха в случае, когда помещение имеет несколько разных (по размерам и расположению) проемов, определяются путем суммирования расходов через каждый взятый в отдельности проем:

где z - число проемов; GBi - расход воздуха через i-й проем; GГi расход газа через i-й проем.

Вышеизложенное позволяет сделать следующий вывод. Значения расходов поступающего воздуха и уходящих газов при пожаре однозначно определяются значениями среднеобъемных параметров состояния газовой среды в помещении и геометрическими характеристиками проемов, т.е.

где

При пожаре параметры состояния среды в помещении изменяются во времени. Следовательно, изменяются во времени расходы поступающего воздуха и уходящих газов. Кроме того, в процессе развития пожара могут вскрываться в определенные моменты времени те или иные проемы, которые в начале пожара были закрыты. Например, когда среднеобъемная температура достигает значения 300 - 400 °С, разрушается остекление оконных проемов. Это обстоятельство необходимо учитывать при расчетах процесса развития пожара.