CC BY
18
огнезащитному действию они превосходят использующиеся в настоящее время пропитки и огнезащитные краски на органической основе.
Список литературы
1. ГОСТ 16363-98. Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств. - Взам. ГОСТ 16363-76; Введ. 07.01.99. -Киев: Издательство стандартов, 2000. - 8 с.
2. Юреев О.О. Вогнезахисш властивост силжатних гелеутворюючих систем // Науковий вюник будiвництва. - Вип. 37. - Харюв: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2006. - С. 188-192.
3. Жартовський В.М., Цапко Ю.В. Профшактика горшня целюлозовмюних матерiалiв. Теорiя та практика. - Кшв, 2006. - 248 с.
4. Айлер Р. Химия кремнезёма. Ч.1: Пер. с нем. - М.: Химия, 1982. - 386 с.
РАСЧЕТ ФОРМЫ КРИВОЛИНЕЙНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДЕФЛЕКТОРА ПОЖАРНОГО СТВОЛА
Карпенчук И.В., к.т.н., доцент, Шафранский Д.А., Командно-инженерный институт МЧС Республики Беларусь, г.Минск
Современные средства пожаротушения отличаются возможностью формирования спектра различных видов струй и их комбинаций, обеспечивая при этом высокое качество распыла с различным углом факела, и возможностью изменения расхода. Обновление средств пожаротушения является актуальной задачей.
В рамках задания «Разработка и оптимизация гидродинамических параметров отечественной модификации экспериментального образца ствола пожарного ручного комбинированного» ГПНИ на 2011-2015 годы «Снижение рисков чрезвычайных ситуаций» была разработка математическая модели движения жидкости в канале пожарного ствола с дефлектором[1] и экспериментальный образец ствола пожарного ручного универсального с дефлектором.
Схема ствола приведена на рисунке 1.
1 - головка соединительная ГЦ 50; 2 - вращающийся переходник; 3 - корпус; 4 - пере-крывное устройство; 5 - рукоятка управления; 6 - механизм регулирования; 7 - дозатор; 8 - удерживающая рукоятка; 9 - насадок; 10 - дефлектор
Рисунок 1 - Схема устройства ствола пожарного ручного универсального
Одним из важных этапов разработки ствола стало определение формы криволинейной поверхности дефлектора, для этого рассмотрим трехмерный симметричный относительно оси поток перед дефлектором. С целью минимизации гидравлических потерь зададим форму криволинейной поверхности дефлектора, совпадающую с линиями тока. При такой форме будет отсутствовать вихреобразование, а течение жидкости можно считать потенциальным. Потенциальное течение жидкости описывается уравнением Лапласа [2]:
8(+8( + 0( = 0, (1)
и; и,; и . (2)
дх ду дх
где р - потенциал скоростей.
( и = ( и = др дх' у ду' 2 дх
Выражение для потенциала скоростей [9]:
р = 1 (Ах2 + Ву2 + Сх2). (3)
где А, В, С - коэффициенты.
Подставим это выражение в уравнение (1):
а2 (Ах2 + By2 + Cz2) a2 (Сх2 + By2 + Cz2)
2ах2 2ay2
a2 (Ах2 + By2 + Cz2)
+
+
2az2
а2Ах a2By a2Cz
= 0, = 0,
(5)
2дх 2ду 2дz
А + В + С = 0. (6)
Следовательно, для того чтобы функция (3) удовлетворяла уравнению Лапласа, коэффициенты А, В и С должны удовлетворять уравнению (6). Это уравнение можно выполнить, приняв:
В = А, С = -2 А. (7)
Тогда получим:
А 1 2 , 2 о _2
* = А (х2 + y2 - 2 z2),
откуда найдем составляющие скорости течения:
х2 ■ -2
(8)
= a* aA(х2 + y2 - 2z2) = Ах
Uy =
U =
х 2 х
a* А < 2 , 2 ^х + у - 2 z2)
ay 2 ay
a* А ( х2 + y2 - 2 z2)
z
2 z
= АУ
= -2 Az
(9)
Поток жидкости, определяемый этим потенциалом, симметричен относительно оси вращения, совпадающей с осью z. Линии тока в плоскости yz, где х = 0, определяется уравнением:
*L = = -2£. (10)
dy Uy y
Проинтегрировав получим:
lnz = const - 2lny, (11)
или y2 z = const. (12)
Это уравнение так называемой кубической параболы, для оси х и y являются асимптотами.
Исходя из вышеизложенного, форму криволинейной поверхности дефлектора (текущий радиус) предлагается определять по формуле:
R =
V
ц
Ьдеф. + L
(13)
где Ri - текущий радиус дефлектора; п - постоянная, зависящая от требуемых параметров ствола (для ручных стволов может приниматься 10002000); Ьдеф. - толщина дефлектора; Li - текущая длина дефлектора.
Список литературы
1. Карпенчук, И.В. Математическая модель движения жидкости в канале пожарного ствола / И.В. Карпенчук, В.В. Пармон, Д.А. Шафранский // Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация.- 2011. -№2. - С. 133-145
2. Прандтль, Л. Гидроаэромеханика / Л. Прандтль. - Ижевск.: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000. - 576 с.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВАХ НА ОСНОВЕ
КСЕРОГЕЛЯ
Щербак С.Н.
Национальный университет гражданской защиты Украины,
г. Харьков
Ежегодно в Украине возникает более пятидесяти тысяч пожаров. При тепловом воздействии происходит снижение прочности строительных конструкций. Для предупреждения потери несущей способности конструкциями и распространения пламени по горючим поверхностям используют огнезащитные составы с различным механизмом действия. Эффективность использования этих систем обусловлена их теплоёмкостью и низкой теплопроводностью. При разработке огнезащитного покрытия становиться необходимым изучение процессов проходящих в нём при нагревании.
Для изучения процессов проходящих в огнезащитных системах веществ используют комплекс таких методов исследований как:
- хроматография позволяет определить состав исследуемого вещества или продуктов, образующихся при горении огнезащищённого образца древесины;
- рентгено-фазовый анализ даёт представление о структуре вещества посредством набора межатомных связей;
- дереватография позволяет выяснить тепловые эффекты процессов, проходящих при нагревании системы, потерю массы;
- петрография позволяет исследовать структуру кристаллов или макромолекул;
- методы химической термодинамики позволяют качественно определить вероятность протекания взаимодействий между компонентами системы.
Важной составляющей исследования химической системы является расчёт термодинамических характеристик. Термодинамические исследования широко применяются для изучения различного рода систем, в том числе силикатных. Так, при получении зависимости изменения энергии Гиббса (далее AG) исследуемой системы от температуры, можно судить о возможности протекания химической реакции в прямом или обратном
