CC BY
57
W = Ш / а = 3,33 ■ К'34 • (0,042 • Т„н -11,31) • (1,46 - е-4,49 У) •
•[(о,667^Н'173 + (-4-(293/Т^ -1))+ 0,36-е-9^ + 0,15■ У^4 -0,1]-. (17)
[(0,667- Ь0"173+(-4 • (293/Т^п-1))+0,36 е-9 У +0,15 У^^"4 -0,1]-1
Расчет массы испарившейся нефти проводился с дополнительным коэф-
3
фициентом (ро/р) который учитывал разницу плотностей, рассматриваемых нефтей.
М = 3,33 • (р0 / р)3 • ^34 • (0,042 • Тпн -11,31) • (1,46 - е-М9у) •
[(0,667^нд73 + (-4^(293/^п -1))+ 0,36^ + 0,15■VB0'4 -0,1], (18)
[(0'667■hH•173+(-4■ (293/Т^-1))+0,36е-9- Ув +0,15УВ^-4-0,1]
где ро и р - плотности Ромашкинской и рассматриваемых нефтей соответственно.
Для оценки среднего значения температуры поверхности нефти предлагается использовать полученную в работе [3] эмпирическую зависимость:
е,с,= 0Ж+ tв.)■(l6■l0-9s2р25тДн.+1). (19)
1п.ср. - средняя температура поверхности нефти, °С; 11н. - температура нефти, °С; Зср-среднесуточная интенсивность прямой солнечной радиации, поступающей на горизонтальную поверхность в течение дневного времени, Вт/м2; хдн. - продолжительность дневного времени, ч.
Массу и интенсивность испарения нефти предлагается рассчитывать по формулам (16) и (17), полученным в данной работе.
Расчет образующихся зон загазованности при испарении нефти с открытой поверхности в атмосферу следует проводить по методике изложенной в ГОСТ 12.3.047-98 по следующей зависимости:
П 20 (Х - Х )2 У 72
С(х,У.) = I (2_)1,5 Л а • • ехр(-• ехр(-. (20)
где 0 = т - ^ - масса СУГ в ) -м элементарном объеме, кг; т - массовая скорость истечения СУГ, кг/с; а) - среднеквадратичное отклонение распределения концентраций в )-м элементарном объеме, м;
ау (хс - хо); а2(хс - х0) зависят от класса устойчивости по Пасквиллу.
При хс = хо принимается ауо=г/2.14, а20=Ы2.14 .
При хс > хо ау2=ауо2+ау2 - хо); а22=а2о2+а22 f(хc - хо).
В результате проведенных расчетов можно определить реальные размеры зон загазованности, возникающих в результате испарения нефти с открытой поверхности аварийного хранилища.
Библиографический список
1. Яковлев В. С. Хранение нефтепродуктов. Проблемы защиты окружающей среды. — М.: Химия, 1987. — 152 с.
2. Арнольд Л. В., Михайловский Г. А., Селиверстов В. М. Техническая термодинамика и теплопередача. — М.: Высш. шк., 1979. — 444 с.
3. Демура М. В. Горизонтальные отстойники. — Киев: Гос-стройиздат УССР, 1963. — 55 с.
4. Эккерт Э. Р. Теория тепло- и массообмена: Пер. с англ. — М.: Госэнер-гоиздат, 1961. — 680 с.
Методика учета метеорологических условий
при обнаружении очагов возгорания с применением беспилотных летательных аппаратов
Дьяков С. А., Ковалев В. И., ВУНЦВВС «ВВА», г. Воронеж
В последнее время повышенное внимание уделяется мониторингу лесных массивов для выявления очагов возгорания в засушливый период года. Это выявление должно осуществляться непрерывно в пространстве и круглосуточно. При этом затраты должны быть как можно больше минимизрованны. Проблема заключается в сложности обнаружения очагов пожаров (их трудно обнаружить при высокой задымленности атмосферы) и их тушения (отсутствия подъездов для наземного транспорта).
Применение самолетов и вертолетов является очень дорогостоящим и не всегда эффективным. Поэтому необходимо производить дополнительную разведку дистанционно-пилотируемым летательным аппаратом (БЛА).
Беспилотные технологии существуют давно. Сначала они были сложными и дорогостоящими комплексами, имевшими только военное применение. Но в течение последнего десятилетия в этой области произошел настоящий прорыв. Миниатюризация вычислительных систем и развитие спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) позволили создавать БЛА, у которых габариты, масса, а главное, стоимость на порядки меньше прежних. По доступности беспилотные технологии приближаются к уровню бытовых технологий. Сейчас прогресс в развитии гражданских беспилотных систем имеет высочайший темп, сформировалась новая индустрия услуг.
Для полного отображения обстановки в районе полёта некоторые БЛА оборудуются телевизионной камерой или инфракрасной системой переднего обзора. БЛА могут решать задачи обнаружения и картографирования очагов лесных пожаров. Основное достоинство комплексов с БЛА — существенно меньшая стоимость их создания и эксплуатации по сравнению с комплексами, содержащими обычные пилотируемые летательные аппараты (при условии одинаковой эффективности выполнения поставленных задач).
Исходя из выше приведенного, становится эффективным и перспективным применение БПЛА для мониторинга пожароопасных лесных районов, а при тушении пожаров оперативная оценка наиболее опасных участков, принятие решений по эффективному распределению сил и средств, обеспечение повышения безопасности производства работ.
Ночью, когда противопожарные мероприятия идут на убыль, пожары набирают новую силу. В темное время суток обнаружение очагов возгорания с
применением БЛА наиболее эффективно, из-за того, что очаги пожара более отчетливо очерчены и обнаруживаются с большей дальности.
Но на возможность применения БЛА и выбор условий навигации таких как высота и скорость полета оказывают огромное влияние метеорологические условия, особенно в задымленных районах. При производстве полётов в темное время суток очень важно знать информацию о дальности видимости с БЛА очагов огня, она позволяет эффективно определят высоту и скорость полета, а также и возможность выполнения задания и необходимое количество БЛА.
На сегодняшний день не существует методик, позволяющих производит расчет дальности видимости и оценки условий воздушной навигации при обнаружении очагов пожара с использованием БЛА.
Поэтому целью работы является разработка методики учета метеорологических условий при обнаружении очагов возгорания с применением беспилотных летательных аппаратов.
Расчет дальности обнаружения очагов возгорания леса с борта БПЛА, основан на комплексном использовании теории негоризонтальной видимости по диаграммам видимости огней ненаправленного действия [1].
Диаграмма видимости света от очага возгорания в темное время суток описывается уравнением вида [2, 3]:
X2 У2
+ = 1, (1) S\ Н2 к '
мдв верт
где Sмдв - горизонтальная видимость (в темное время суток, соответствует метеорологической дальности видимости (МДВ)), м; Нверт - вертикальная видимость, м; X и У - координаты, описывающие диаграмму видимости огня, м.
Диаграммы видимости характеризуют границу зон видимости очага возгорания в темное время суток по значениям МДВ и вертикальной видимости.
Для обнаружения очага возгорания необходимо решить три задачи (рисунок) [2]:
1) Знпд^ - дальность обнаружения БЛА очага возгорания, на которой объект обнаруживается при путевой скорости W=0 км/ч - задача характерна для применения БЛА вертолетного типа, позволяет определить наилучшую высоту взлета и радиус видимости, что даст возможность в выборе количества запусков и их переодичности;
2) Sнпдв2 - дальность обнаружения БЛА очага возгорания, на которой объект обнаруживается при путевой скорости Ж>0 км/ч - задача характерна для применения БЛА самолетного типа позволяет оценить высоту полета возможность выполнения задания количество БЛА необходимого для выполнения задачи;
3) $нпдв3 - дальность обнаружения БЛА очага возгорания, на которой будет потерян визуальный контакт с объектом (угол визирования более 140), необходима для оценки количества БЛМ при выполнении задачи - задача характерна для применения БЛА самолетного типа, позволяет выбрать оптимальную скорость полета и тип оптических приборов для обнаружения, количество БЛА для выполнения задания.
Неерт
У/ Знпдвэ'
/У /1 у1- V
1 1 1
Рис. Дальность обнаружения лесного пожара БПЛМ в зависимости от скорости полета ВС
Метод оценки дальности обнаружения БЛА очага возгорания ночью в зависимости от различных метеорологических условий рекомендуется разработать на основе решения комплекса параметров представленных ниже.
— Время наблюдения очага возгорания с БЛА (гнабл) - необходимое для оцени оптимальной скорости полета определяется по формуле:
5
мдв ■
1 -
h2
5
- ^ . ж - 4.02 • h
* набл
мдв
Ж
(2)
— Максимальная высота обнаружения в темное время суток (кмак) - необходимая для выбора оптимальной высоты полета БЛА находится по формуле:
к
0,0584 • 5,
мдв. (3)
— Наклонная полетная дальность видимости (5нпдв) огня - для оценки воз-
можности выполнения полета: 5 =
к
нпдв
Бт(аг^ ( к
5
мдв
11 - гш
))
(4)
5
мдв
Следовательно, если Ж = 0 км/ч, то 5нпдв\ рассчитывается по тем же формулам без последнего слагаемого в знаменателе:
— Наклонная полетная дальность видимости, при которой будет потерян объект в темное время суток - для оценки оптимального количества БПЛА при выполнении задачи, определяется по формуле:
к
(5)
5 =-г
нпдв $>т(аг^ ( к
5
мдв
1 --
к2
))
5
- * • Ж - 4.02 • к
мдв
Метод оценки дальности обнаружения очагов возгорания ночью в зависимости от различных метеорологических условий предлагается рассматривать на основе совокупности предложенных выше параметров.
2
Проведенная оценка достоверности показала на возможность применения представленной выше методики учета метеорологических условий для обнаружении очагов возгорания с применением беспилотных летательных аппаратов.
Предложенная методика позволяет рассчитать параметры воздушной навигации воздушных судов, по данным наземных наблюдений, что позволит повысить безопасность регулярность и эффективность мониторинга лесных массивов на предмет обнаружения очагов возгорания и эффективно их тушить используя авиацию.
Библиографический список
1. Вавилов С. И. Глаз и солнце./ С. И. Вавилов. — М.: Академия наук СССР, 1956. — 128 с.
2. Дорофеев В. В. Наклонная дальность видимости./ В. В. Дорофеев. Г. С. Нахмансон // Монография — Воронеж: ВАИУ 2007. — 209 с.
3. Шаронов В. В. Свет и цвет. — М.: Государственное издание физико-математической литературы, 1961. — 311 с.
Применение термостойкого пенобетона
в целях изоляции конструкций строительных объектов и технологического оборудования от воздействия высоких температур
Емелин В. Ю., Наконечный С. Н., Ивановский институт ГПС МЧС России, г. Иваново
Интенсивное развитие промышленности, внедрение новых технологий наряду с решением важнейших проблем жизнедеятельности человека, сопровождается пожарами, авариями вплоть до техногенных катастроф. Развитие новых технологий вызывает всё более опасные аварийные ситуации, которые требуют всё более совершенных средств защиты людей, борющихся с этими опасными для жизни ситуациями. Поэтому в настоящее время актуальной является проблема разработки новых конструкционных материалов и изделий теплозащитного и огнестойкого назначения, которые могли бы использоваться в качестве защитных экранов [1].
В работе приведены результаты проведенных исследований по подбору состава и исследования свойств нового теплоизоляционного материала на базе пенобетона с добавкой жидкого стекла и стеклобоя для изоляции конструкций строительных объектов и технологического оборудования от высоких температур.
Цель данной работы является теоретическое обобщение, научное обоснование и практическая разработка технологии нового теплоизоляционного материала со средней плотностью не выше 800 кг/м на базе пенобетона с добавкой жидкого стекла и стеклобоя для изоляции строительных объектов и технологического оборудования от высоких температур, возникающих при пожарах или авариях.
