Wspólne podejście do rozwiązywania zagadnień wymiany masy i gazów zachodzącej podczas pożarów w różnych obiektach
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2016, Vol 44, Issue 44
Abstract
Cel: Celem badań jest generalizacja istniejących modeli matematycznych wymiany masy i gazów oraz stworzenie na ich podstawie jednego równania transferu dowolnej substancji podczas pożarów w kopalniach i w innych obiektach z uwzględnieniem rozszerzenia cieplnego gazów. Wprowadzenie: Aby przeprowadzić ocenę zagrożenia pożarowego, należy znać czas trwania pożaru oraz czas, w jakim osiągnie on niebezpieczne wartości np. stężenia toksycznego gazu i zadymienia. Prawdziwy pożar, będący niekontrolowanym procesem spalania, jest złożonym i nie do końca poznanym procesem niestacjonarnym, który odbywa się w przestrzeni trójwymiarowej. W celu opisania tego procesu wykorzystywane są głównie: równania zasady zachowania i przemiany energii, równanie konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu składników różnych gazów i równanie konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu dymu. Metody: W celu otrzymania rozwiązania równania transportu dowolnej substancji wykorzystano metodę liczbową różnic skończonych schematów jawnych i niejawnych z określonym ciężarem właściwym jednej z nich. Wyniki: Rozpatrywano przepływ powietrza z prędkością mniejszą niż prędkość dźwięku, poniżej 10 m/s. Przy takich prędkościach, zgodnie z równaniem Bernoulliego, ciśnienie zmienia się nieznacznie w stosunku do ciśnienia atmosferycznego. Dlatego też równanie stanu z dostatecznym stopniem dokładności można zamienić na równanie dla normalnych warunków. Pozwoliło to przedstawić w postaci bezwymiarowej system równań zachowania i przemiany energii oraz konwekcyjno-dyfuzyjnego transferu składników różnych gazów i dymu w jednym uniwersalnym równaniu. Opracowano metodę liczbową rozwiązywania zagadnienia. Przedstawiony łączony schemat obliczeniowy – jawny i niejawny jest realizowany na sześciopunktowym szablonie „Miedwiedzica”. Na konkretnych przykładach przedstawiono porównanie zaproponowanej metody liczbowej z analitycznymi krzywymi zmiany w czasie i w różnych odległościach funkcji wydzielenia ciepła i gazu w wentylowanym kanale. Wnioski: Zaproponowano uniwersalne rozwiązanie w formie bezwymiarowej, które opisuje jednym równaniem system równań zachowania i przemiany energii, konwekcyjno-dyfuzyjny transfer składników różnych gazów i dymu. Przedstawiono schemat obliczeniowy „Miedwiedzica”, który dzięki zastosowaniu metody liczbowej pozwala otrzymać wiarygodne dane o dynamice procesów wymiany masy i gazów w kanałach, korytarzach i kopalniach.
Authors and Affiliations
P. S. Pashkovskiy, S. P. Grekov, I. N. Zinchenko
Keywords
Related Articles
- EP ID EP363533
- DOI 10.12845/bitp.44.4.2016.6
- Views 40
- Downloads 0
An Analysis of the Destructive Influence of Water Saturation on the Durability of Concrete Exposed to a Fire
Aim: The purpose of this paper is to present the results of a study involving concrete, containing sanitary ceramic waste as an aggregate, in context of resistance properties to high temperat...
Odporność ogniowa słupów stalowych i żelbetowych nagrzewanych z mniej niż czterech stron
Wprowadzenie: W artykule przedstawiono problemy związane z odpornością ogniową słupów stalowych i żelbetowych nagrzewanych z mniej niż czterech stron, z uwzględnieniem elementów wbudowanych w ściany oddzielenia przeciwpo...
Take Your Eyes off Me. The Effect of the Presence of Witnesses on the Conduct of Rescue Operations
Aim: During rescue operations, firefighters function in a social setting, and therefore they remain under social influence and exert it themselves. One of the subtle manifestations of social influence is the social faci...
Ignition Sensitivity Analysis of Selected Food Dusts
Aim: The paper presents a comparative analysis of parameters for ignitability, flammability and thermal stability for each of the selected types of flour. The tests were performed using food products available on the mar...
Bezpieczeństwo pożarowe konstrukcji z betonu według eurokodów (norm PN-EN)
Cel: Celem artykułu jest zaprezentowanie zasad weryfikacji bezpieczeństwa pożarowego konstrukcji z betonu zgodnie z eurokodami (normami PN-EN). Wprowadzenie tych norm do polskiej praktyki projektowej w przypadku analizy...