Влияние перегородок на пожарную и промышленную безопасность объекта Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

При проведении эксперимента было установлено, что в разработанной цилиндрической печи создается осесимметричное температурное поле, что указывает на необходимости измерения температуры только в радиальном направлении.

Эксперимент проводился для условий, когда управляющее воздействие являлось постоянным по величине. В этом случае зависимость температуры t в некоторой точке камеры печи от времени т представляет собой локальную переходную функцию.

Регистрация показаний термопар производилась с использованием персонального компьютера с интервалом 20с. На рис. 1 приведен пример зависимости t=t(T) для рабочего объема печи.

Полученные таким образом экспериментальные зависимости открывают возможность для формирования требований к управляющим воздействиям для реализации требуемого закона изменения температуры в рабочем объеме печи.

Список литературы

1. Поздеев С.В. Расчет температурных режимов прогрева камеры печи при тепловых испытаниях бетонных образцов. / Поздеев С.В., Некора О.В., Григорян Б.Б., Поздеев А.В. // Матерiали VIII Всеукрашсько1 наук.-практ. конференци рятувальниюв. - УкрНДШБ, 2006. - С.253 - 257.

2. Перельмутер А.В. Расчетные модели сооружений и возможность их анлиза / Перельмутер А.В., Сливкер В.И. - К.: Изд-во «Сталь», 2002. - 600 с.

3. Андронов В.А. Лабраторна установка для визначення вогнезахисних властивостей реактивних вогнезахисних покритлв для металевих конструкцш / В.А. Андронов, С.О. Рибка // Проблемы пожарной безопасности. - Харьков: УГЗУ, 2009. - Вып. 26. - С. 3 - 11.

ВЛИЯНИЕ ПЕРЕГОРОДОК НА ПОЖАРНУЮ И ПРОМЫШЛЕННУЮ

БЕЗОПАСНОСТЬ ОБЪЕКТА

Скляров К.А., доцент, к.т.н., Сушко Е.А., доцент, к.т.н.

Воронежский ГАСУ, г. Воронеж

В последнее время в офисных и торговых помещениях часто применяют легкие перегородки, предназначенные для создания отдельного рабочего пространства в большом помещении. Использование перегородок существенно изменяет распределение воздуха в помещении. Исследование влияния перегородок на воздушные потоки является актуальной задачей вентиляции.

В данной работе методы численного моделирования процессов газовой динамики использованы для исследования воздушных потоков помещений с перегородками.

Рассмотрим уравнения двухмерной стационарной модели движения воздушных потоков в помещении.

Уравнение неразрывности:

Р ) = о,

Ох,.

(1)

3

где р - плотность воздуха, кг/м ; t - время, с; - i - я пространственная координата, м; и. - г' - компонента скорости воздуха, м/с.

Уравнение Навье - Стокса, осредненное по Рейнольдсу:

О(Рии.,) = _ор_+А_(Ги (и _2О.

Ох,.

= ——+ ■ Ох Ох,

г г

^и

<еЖ Ох. Ох, 3 Охг , V V . ' УУ ' V

^и

Ох

1 У

где р - давление, Па; ГеЖ - коэффициент диффузии для переменной и, кг/м-с;

2 2

k - кинетическая энергия турбулентности, м/с ; g - ускорение свободного падения, м/с2.

Перенос кинетической энергии турбулентности определяется уравнением:

О( ри^) _ О

Ох

Ох

г' V

г k О:

Ох

+ Gk + & _ ре,

(3)

' /

23

где е - скорость диссипации турбулентной энергии, м /с .

Скорость диссипации турбулентной энергии определяется уравнением [2]:

О(риге) _ О Ох Ох

г V

Ге _Ое

Ох

- + е( (Gk + &)_ С2ре) г у k

(4)

где С1, С 2 - константы k _е модели турбулентности.

( V^ ( (

С11 = 2^

Е

Ои

VбXг У

+ А

Е

г> 1

Оиг + Ои.

<2\

Ох. Охг V 1 г У

г^ъ 1 Ор

р Ох3

гдец» - турбулентная динамическая вязкость, кг/м-с.

~ рk2

А» = С->

е

РеЖ = А + А» '

Г® =

(5)

(6)

еЖ ф

(7)

(8) (9)

где Сц - эмпирический коэффициент; цЖ - эффективная динамическая вязкость, кг/м-с; ц 1 - ламинарная динамическая вязкость, кг/м-с; аф - число Шмидта.

Граничные условия формулируются исходя из непроницаемости и равенства нулю скорости на строительных конструкциях.

Для численного решения полученной системы уравнений использовалась неявная конечно - разностная схема расщепления по направлениям и физическим процессам с использованием уравнения переноса внутренней энергии в форме уравнения для давления. Это увеличило вычислительную эффективность численной схемы, а также дало возможность использовать консервативные по массе численные схемы.

Алгоритм численного расчета математической модели реализован в виде программы в среде Microsoft Visual C++ с использованием модулей пакета MatLab.

Полученная программа использована для расчета стационарных воздушных потоков помещения, высотой 5,0 м и длиной 20,0 м (рис. 1).

Помещение частично разделено тремя перегородками. Воздух подается равномерно с одной стороны помещения и удаляется с противоположной стороны со скоростью 0,3 м/с. Высота перегородки в первом случае составляла 2,0 м, во втором - 3,0 м и в третьем - 4,0 м. Расстояние между перегородками составляло 5,0 м.

Результаты расчетов представлены на рис. 2.

v = Or - j ?.Л f '<_* S о ■ч 3 3 6 6 Злг /с

5 ,Оы > 5Э< > м 1 3.

3. Ом Ом

\ s > f 1

.л

Рис. 1. План помещения, разделенного перегородками

в)

Рис. 2. Направление воздушных потоков в помещении с перегородками, высотой: а) 2,0 м, скорость воздуха изменяется от 0 до 0,70 м/с ; б) 3,0 м, скорость воздуха изменяется от 0 до 1,19 м/с; в) 4,0 м, скорость воздуха изменяется от 0 до 2,49 м/с Полученные нами результаты показывают, что изменение высоты перегородок с 2 м до 4 м ведет к резкому росту скоростей воздуха с 0,6 м/с до 1,8 м/с. Однако высота перегородок слабо влияет на подвижность воздуха в выгороженном пространстве, которая остается практически

постоянной и близкой к 0,1 м/с. Это позволяет сделать вывод о возможности использования в помещениях с перегородками систем вентиляции, спроектированных для обслуживания помещения без перегородок.

Список литературы

1. Скляров К. А. Определение зависимости диаметра патрубка и расхода отсасываемого воздуха от конструктивных размеров технологического оборудования / К. А. Скляров, С. О. Потапова, О. Н. Филатова // Научный вестник Воронеж. гос. арх.-строит. ун-та. Строительство и архитектура. — 2010. — № 4. — С. 146—150.

2. Мелькумов В. Н. Исследование влияния перегородок на вентиляционные потоки в помещении / В. Н. Мелькумов, К. А. Скляров, А. В. Климентов // Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. Сер.: Энергетика. — 2006. — Т. 2, № 6. — С. 8—10.

3. Колодяжный С. А. Зависимость качества воздуха помещений от концентраций взрывоопасных вредных веществ на открытых производственных площадях / С. А. Колодяжный, Н. А. Старцева // Каучук и резина. — 2002. — № 2. — С. 33—36.

4. Сушко Е. А. Разработка методики расчета рациональных режимов систем вентиляции производственных помещений / Е. А. Сушко, К. Н. Сотникова, С. Л. Карпов // Научный вестник Воронеж. гос. арх.-строит. ун-та. Строительство и архитектура. — 2011. — № 2 (22). — С. 143—149.

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ КЕТОНОВ

Тарахно Е.В., к.т.н., Трегубов Д.Г., к.т.н., Шепелева А.И., к.х.н., Национальный университет гражданской защиты Украины,

г. Харьков

Для обеспечения пожарной безопасности современных производств необходимы данные о показателях пожаровзрывоопасности веществ и материалов, которые определяются в соответствии с [1]. Интенсификация промышленных процессов производства в химической промышленности привела к использованию легковоспламеняющихся и горючих веществ, для которых экспериментально не определены параметры пожарной опасности, например, для алкилкетонов и алкилальдегидов. В то же время они находят широкое применение в различных технологиях, таких как производство пластмасс, композиционных материалов, лаков и др. Это вызвало необходимость использования расчетных методов определения данных величин.

Для большинства используемых алкилкетонов экспериментально определены температуры вспышки, концентрационные пределы распространения пламени и температурные зависимости давления