CC BY
21
личение высоты подъема примеси, о чем свидетельствует относительное расположение изолиний.
Наиболее интенсивным влиянием на перераспределение примеси характеризуются преграда, обладающая свойствами водяной струи. На рис. 4 представлены результаты расчета изолиний в условиях, когда на пути движения потока тяжелой примеси, распространяющейся с поверхности модельного пролива, находится водная преграда высотой 3 м.
а) б)
Рис. 3. Изолинии концентрации хлора при наличии движущейся перегородки над поверхностью почвы при скорости ветра: а) б) 3юг; 1 - фа = 10-4; 2 - = 10-6; 3 - т = 10-7
Рис. 4. Изолинии концентрации хлора при наличии водной преграды: 1 - фсЬ = 10-5; 2 - фсЬ = 10-6; 3 - фсЬ = 10-7
Подъем частиц примеси набегающего потока под действием водной преграды достигает 4-6 характерных размеров преграды, что значительно превосходит влияние перегородок с движущейся поверхностью.
Библиографический список
1. Замай С. С., Якубайлик О. Э. Модели оценки и прогноза загрязнения атмосферы промышленными выбросами в информационно-аналитической системе природоохранных служб крупного города. Красноярск: Изд. Красно-яр. гос. ун-та, 1998.
2. Руководство пользователя Fluent 6.1. User's Guide // Fluent Inc/-2003/ — Vol. 1-3.
3. Котов Г. В., Голуб О. В. Натурные испытания по определению эффективности влияния водяных завес на распространение хлора в приземном слое
2
1
пролив водяная /
струя
10 20 30 40 х, м
воздуха // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация. № 1(29)-2011. — С. 23-31.
4. Монин А. С., Яглом А. М. Статистическая гидромеханика. М.: Наука, 1965. — Ч.1.
Возникновение пожаровзрывоопасных концентраций водорода
при его истечении из системы хранения
Кривцова В. И., КлючкаЮ. П.,
Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков
В настоящее время водород рассматривается как один из перспективных экологически чистых энергоносителей для транспорта будущего [1-5]. Учитывая повышенное давление в СХВ, вибрацию в процессе эксплуатации, постоянное изменение температурных режимов работы, системы хранения водорода представляют опасность в связи с возможным разрушением баллона или истечением водорода через щели и свищи.
Анализ показывает, что при использовании СХВ на автотранспортных средствах опасность представляет собой горючая среда, образование которой возможно в результате возникновения трещин, свищей, сквозных отверстий, обрыва трубопровода в данных системах.
В работе [4] проведена оценка скорости уменьшения давления газа в сосудах при возникновении в них различного рода трещин и свищей. В в данной работе, в качестве базового уравнения состояния газа, использовалось уравнение состояния идеального газа и уравнение Ван-дер-Ваальса, применение которых применительно к водороду в баллонах с высоким давлением, приводит к существенным погрешностям (до 50%) [3]. В работе [6] представлены результаты экспериментальных исследований по определению полей концентраций в помещении при вертикальном истечении водорода вверх и вниз.
Целью данной работы является определение времени до возникновения пожаро- или взрывоопасной концентрации водорода в помещении, при его истечении из СХВ.
Зависимость массы водорода от объема помещения, например, гаража и концентрации можно записать в виде
т Н2 = °,09 • ^п -Ф Н 2 , (1)
Ф - концентрация водорода, уп - объем помещения.
Количество водорода, выделившегося из СХВ за время t
г
тн2 =\ (Р^К (2)
о
где (р,8 ) - массовый расход водорода в зависимости от типа СХВ, давления в ней и площади отверстия, через которое он истекает.
Тогда, из (1) и (2), можно определить время достижения
Ф
} = 0,09 • Уп -Фн2
В соответствии с (1), (2), (3) и моделями полученными в работах [7-9] на рис. приведена номограмма для определения времени достижения среднеобъ-емных пожаровзрывоопасных концентраций водорода в помещении.
Рис. Номограмма для определения времени достижения среднеобъемных концентраций водорода в помещении при его аварийном истечении: 1 - концентрация водорода 4%; 2 - 18,3%; 3 - гидридная СХВ; 4 - СХВ в жидком виде; 5 - СХВ в сжатом виде
2
3
Анализ рисунка показывает, что, например, в гараже объемом 85 м пожароопасная концентрация (1) достигается для СХВ в жидком виде через 18 минут, в то время как для СХВ в газообразном виде этот показатель составляет менее 1 минуты.
Выводы. В результате проведенной работы получены оценки времени достижения среднеобъемных концентраций водорода в помещении при истечении из СХВ и построена номограмма для его определения.
Библиографический список
1. Ключка Ю. П. Особенности использования водорода на автомобильном транспорте / В. И. Кривцова, Ю. П. Ключка // Проблемы пожарной безопасности. - 2009. - № 26. - С. 49-61.
2. Высокие технологии, водородная энергетика, платиновые металлы. Сборник документов и материалов традиционного «круглого стола», посвященного Дню космонавтики. МИРЭА, АСМИ, 2005. - 288 с.
3. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортировка, применение: Справочное издание / Д. Ю. Гамбург, В. П. Семенов, Н. Ф. Дубовнин и др.: под ред. Д. Ю. Гамбурга, И. Ф. Дубовнина, — М.: Химия, 1989. - 672 с.
4. Билей Д. В. Исследование изменения давления газа в сосудах при его истечении из трещин в стенках / Д. В. Билей, М. В. Максимов, О. А. Назаренко, Р. В. Протопопов // Тр. Одес. политех. ун-та. - 1998. - № 6. - С. 87-91.
5. Руководство по оценке пожарного риска для промышленных предприятий / [И. А. Болодъян, Ю. Н. Шебеко, В. Л. Карпов, В. И. Макеев и др.]. - М.: НИИ противопожарной обороны», 2006. - 97 с.
6. Эксперименты по напуску и распространению водорода в замкнутом цилиндрическом объёме [Електронний ресурс] // Режим доступу: http://h2forum 2008.ru/docs/pdf/abstracts/ 5_3_09 .pdf.
7. Ключка Ю. П. Определение характеристик истечения газообразного водорода из баллона / Ю. П. Ключка, В. И. Кривцова, В. Г. Борисенко // Проблемы пожарной безопасности. - Харьков: НУГЗУ, 2011. - № 29. - С. 84-91.
8. Ключка Ю. П. Определение характеристик истечения водорода из криогенной системы хранения / Ю. П. Ключка, В. И. Кривцова // Проблеми надзвичайних ситуацш. - Харьков: НУГЗУ, 2012. - № 15. - С. 78-83.
9. Ключка Ю. П. Определение характеристик истечения водорода из системы хранения в форме гидридов интерметаллидов / Ю. П. Ключка // Системи обробки шформаци. Збiрник наукових праць. - Харюв, ХУПС, 2012. - Вип. 3(101). - С. 161-163.
Методические аспекты обеспечения
климатологической информацией органов военного управления
Круссер И. В., Колягин С. В., ВУНЦВВС «ВВА», г. Воронеж
Особенность гидрометеорологического обеспечения ОВУ на этапе планирования применения войск (сил) состоит в необходимости оценивания и учета гидрометеорологических условий в конкретных физико-географических регионах на длительные временные сроки, в способах представления гидрометеорологической информации и в разработке на ее основе предложений по учету влияния гидрометеорологических параметров на эффективность действий войск (сил). Так, гидрометеорологическое обеспечение целого ряда задач, решаемых ВВС, требует привлечения прогностической информации с заблаго-временностью 30 суток и более. Получение такой информации - задача долгосрочных прогнозов погоды, являющихся при указанной заблаговременности по своей сути климатическими [1]. В соответствии с Климатической доктриной РФ и Комплексным планом научных исследований погоды и климата (до 2020 г.) одним из магистральных направлений укрепления военной безопасности России является адаптация Вооруженных Сил к современным погодно-
климатическим воздействиям. Указанная адаптация требует применения научно-методического аппарата поддержки принятия метеозависимых решений по планированию деятельности войск (сил), обеспечивающему заданный уровень гидрометеорологической безопасности.
Существующая система получения и представления климатической информации ОВУ ВС РФ предназначена для приема информации в виде первичных данных, проверки их корректности, формирования архивных массивов, решения задач по расчету климатических характеристик и показателей, составлению климатических сводок, справок, описаний, а также их наглядного представления в форме, удобной потребителю, и для выполнения других задач.
Анализ существующей технологии получения и представления климатической информации ОВУ, исследование источников получения первичной гидрометеорологической информации позволяют сделать вывод, что основой такой информации служат климатические справочники двадцатилетней давности. Кроме того, климатические справочники из-за ограничения объема содержат информацию, далеко не в полной мере отражающую как состав необходимых гидрометеорологических параметров и явлений, их климатические характеристики, так и требуемую детализацию по времени и пространству в соответствии с характером решаемых задач. Все это резко снижает качество и достоверность климатических прогнозов.
К основным недостаткам существующей системы получения и представления климатической информации можно отнести следующие: имеющаяся климатическая информация не отражает изменения климата за последние десятилетия, форма хранения и представления климатических данных (в виде бумажных носителей, магнитных лент и т. д.) не отвечает современным требованиям, существующая система не соответствует возможностям современных технологий по получению первичной метеорологической информации.
В то же время, пропускная способность существующих каналов связи и мощности современной вычислительной техники делают вполне реальной автоматизацию процесса получения, обновления и анализа требуемой климатической информации в реальном масштабе времени и для любого района земного шара. Появляется возможность расширения состава гидрометеорологических параметров и явлений, их климатических характеристик с учетом тенденций в текущем изменении климата и расчета этих характеристик не только в рамках основных календарных сроков, но и на декадный, месячный интервал с любого начального срока с 5-10 дневной периодичностью, вплоть до суточной [2]. Тем самым расширяются возможности климатического прогноза и способов его использования в интересах заблаговременного планирования. Кроме того, существует потребность расчета новых климатических показателей, используя которые можно будет с достаточной заблаговременностью планировать действия войск (сил) в различных климатических условиях.
Одним из таких показателей может стать биоклиматический параметр, характеризующий комфортность нахождения в жилых, служебных, складских и других помещениях личного состава. Основой для расчета этого параметра может служить индекс комфорта, определяемый по формуле [3]:
