Metodyka opracowania modelu matematycznego składnika energetycznego procesów chemiczno-fizycznych, które zachodzą w drewnie podczas jego nagrzewania do momentu nastąpienia spalania płomieniowego
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2016, Vol 44, Issue 44
Abstract
Cel: Celem pracy jest opracowanie metodyki modelowania matematycznego składnika energetycznego procesów chemiczno-fizycznych, które zachodzą w drewnie podczas jego nagrzewania przed nastąpieniem fazy spalania płomieniowego. Metodyka ta pozwoli określać wpływ zastosowania antypirenów w warstwie powierzchniowej drewnianych obiektów budowlanych na inhibicję procesów zapłonu drewna. Metodologia: Wykorzystując dane eksperymentalne na temat rozwoju w czasie procesów chemiczno-fizycznych (dane z termogramów i analizy chromatografii gazowej degradacji termicznej próbki materiału), które zachodzą podczas nagrzewania drewna do momentu jego zapłonu, otrzymano wzory aproksymacji, opisujące zależności między ilością substancji wydzielających się w procesie termolizy. Na podstawie określonych danych następnie otrzymywane są zależności między nagromadzoną poszukiwaną energią, która wydziela się przy powstawaniu każdej substancji (wskutek nagrzewania próbki drewna) a temperaturą, oraz ogólna wartość wydzielanej zgromadzonej energii. Następnie określa się zgromadzoną poszukiwaną energię wszystkich składników i ich przemiany/transmutacji, z uwzględnieniem pochłaniania i wydzielenia energii wytwarzanej przez temperaturę. Wprowadza się pojęcie poszukiwanej efektywnej pojemności cieplnej procesu transmutacji próbki drewna (w zakresach temperatury objętych badaniem) z uwzględnieniem wszystkich składników i zmian zachodzących w ich strukturze podczas nagrzewania. Rozwiązano jednomiarowe zadanie rozprzestrzeniania ciepła w izotropowym ciele stałym, uwzględniające zmienną, zależną od temperatury pojemność cieplną. Otrzymano równania dla objętości elementarnej, bezpośrednio na powierzchni próbki drewna, w środku próbki i z tyłu. Wyniki: Wykorzystując przedstawioną metodykę, opracowano model matematyczny składnika energetycznego procesów chemicznofizycznych, które zachodzą w drewnie sosny o grubości 10 mm, gęstości 400-550 kg/m3, podczas jego nagrzewania do nastąpienia fazy spalania płomieniowego. Wnioski: Przestawiona metodyka ukazuje możliwość prognozy potrzebnej ilości antypirenów (dla różnych ogniochronnych środków impregnacyjnych), które należy wprowadzić do warstw zewnętrznych drewna (różnego gatunku, grubości, gęstości, jakości obróbki powierzchniowej itd.) w celu wydłużenia czasu od momentu rozpoczęcia oddziaływania cieplnego do momentu zapłonu.
Authors and Affiliations
S. N. Chumachenko, S. V. Zhartovskyi, A. N. Titenko
Keywords
Related Articles
- EP ID EP363542
- DOI 10.12845/bitp.44.4.2016.10
- Views 84
- Downloads 0
Specific Nature of Phlegmatizing Air-Heptan Mixture using Aerosol and Nitrogen Binary Mixture
Purpose: The purpose of the work is to determine the characteristics of phlegmatization of stoichiometric air-heptan mixture with aerosolnitrogen binary mixture, as well as to determine the concentration and combustion t...
Model ewakuacji wykorzystujący automaty komórkowe
Cel: Zapewnienie ludziom bezpieczeństwa podczas zgromadzeń i imprez masowych wymaga m.in. analizy warunków ewakuacji oraz właściwej organizacji ewakuacji w czasie zagrożenia. Modelowanie procesu ewakuacji to jeden z możl...
Subjective Assessment of the Potential Loss of Load-Bearing Capacity in Buildings Exposed to a Fire
Aim: This article presents results from surveys on the subjective assessment of the potential loss of load-bearing capacity in building structures, which are exposed to a fire. The purpose of the study is to refine the m...
Обоснование безопасного противопожарного расстояния между ферментаторами для производства биогаза
Введение: Во введении статьи приведено описание вопроса определения противопожарных расстояний для сооружений современного энергетического предприятия, функционирующего на альтернативных источниках энергии, а также однов...
Identification of Allowable Parameter Values in Respect of Fire Emergencies in the Russian Federation
Aim: Quantify the criterion for attainment of extreme/critical values for the infrequent occurrence of major scale fire emergencies caused by human behaviour. Introduction: During recent years, despite an overall decli...