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 87
- Downloads 0
Wpływ typu dyszy rozpylającej na skuteczność absorpcji obłoku amoniaku powstałego w wyniku awarii przemysłowej
Wstęp: W przypadku awarii przemysłowej amoniak ze względu na swoje właściwości oraz stopień wykorzystania stwarza poważne zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi. Badania prowadzone w kraju i za granicą wskazują, że absorpc...
Zygmunt Jarosz – The Pioneer of Polish Firefighting
Many of the most significant figures in Polish firefighting are described in “BiTP. Safety and Fire Technique” magazine, in the chapter “People Involved in Firefighting”, which since 2015 has portrayed individuals disti...
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...
Rola i miejsce ochotniczych straży pożarnych w krajowym systemie ratowniczo-gaśniczym
Cel: Określenie roli i miejsca ochotniczych straży pożarnych w krajowym systemie ratowniczo-gaśniczym. Wprowadzenie: W Polsce ratownictwo zorganizowane jest przede wszystkim w krajowym systemie ratowniczo-ga...
Ocena wpływu aranżacji garażu na wynik symulacji CFD rozprzestrzeniania się dymu i ciepła
Cel: Celem pracy jest przedstawienie wyników badań dotyczących określenia wpływu rozmieszczenia w przestrzeni garażu pojazdów osobowych w określonych miejscach parkingowych na uzyskane w symulacjach numerycznych CFD wart...