CC BY
1076 Секция 5
Математическое моделирование теплопереноса в элементе лесного горючего материала при воздействии высокотемпературной среды
Н. В. Барановский, В. А. Кириенко Томский политехнический университет Email: firedanger@yandex.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10128
Лесные пожары в результате своей активности оказывают влияние на древостой, что может приводить к их увяданию или уничтожению и отпаду [1]. Зажигание лесных горючих материалов происходит как в результате природных, так и антропогенных причин [2, 3]. Определяющий процесс при возникновении лесных пожаров - это тепломассоперенос в слое лесного горючего материала при воздействии источника повышенной температуры [4]. Цель настоящего исследования - разработка математической модели теплопереноса в структурно неоднородном элементе лесного горючего материала, а именно, в листе березы при воздействии высокотемпературной среды. Моделирование этих процессов важно в плане понимания того, как воздействует верховой пожар на кроны деревьев лесного массива. Как известно [5], лесные пожары в бореальной зоне возникают в хвойных и смешанных лесах с преобладанием хвойных деревьев. Математически процесс теплопереноса в элементе лесного горючего материала описывается системой нестационарных уравнений теплопроводности с соответствующими начальными и граничными условиями. В результате математического моделирования получены распределения температуры в структурно неоднородном элементе лесного горючего материала при воздействии высокотемпературной среды, имитирующей воздействие верхового лесного пожара. Разработанная математическая модель может быть использована при создании нового поколения информационно-вычислительных систем прогноза лесных пожаров и их экологических последствий [1].
Список литературы
1. Кузнецов Г. В., Барановский Н. В. Прогноз возникновения лесных пожаров и их экологических последствий. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 301 с.
2. Барановский Н. В. Прогнозирование лесной пожарной опасности в условиях грозовой активности. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2019. 242 с.
3. Baranovskiy N. V. Mathematical Simulation of Anthropogenic Load on Forested Territories for Point Source. In N. Baranovskiy (Ed.), Predicting, Monitoring, and Assessing Forest Fire Dangers and Risks. Hershey, PA: IGI Global. 2020. P. 64-88. D0I:10.4018/978-1-7998-1867-0.ch003.
4. Baranovskiy N., Demikhova A. Mathematical Modeling of Heat Transfer in an Element of Combustible Plant Material When Exposed to Radiation from a Forest Fire // Safety. 2019. Vol. Article N 56.
5. Гришин А. М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука. Сиб. Отделение. 1992. 404 c.
Математическое моделирование воздействия лесного пожара на деревянные постройки
Н. В. Барановский, А. О. Малинин Томский политехнический университет Email: firedanger@yandex.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10129
Лесные пожары оказывают влияние не только на лесные массивы, но и приводят к повреждению и разрушению сельских населенных пунктов [1]. Независимо от причин возникновения очагов лесных пожаров [2, 3] поражающие факторы лесного пожара могут привести к возгоранию деревянных построек в сельских населенных пунктах [4]. Основным поражающим фактором природных пожаров является излучение от кромки лесного пожара. Цель настоящего исследования - разработка математической модели теплопереноса в структурно неоднородной ограждающей конструкции деревянной постройки сельского населенного пункта при воздействии излучения от фронта лесного пожара. Математически этот процесс описывается системой нестационарных уравнений теплопроводности с соответствующими начальными и граничными условиями. В результате математического моделирования получены распределения температуры в ограждающей конструкции деревянной постройки в различные моменты времени для различных сценариев развития ситуации. Разработанная математическая модель может быть использована при создании нового поколения информационно-вычислительных систем прогноза лесных пожаров и их экологических последствий [1].
