Первичные опасные факторы пожара

Контрольная работа

По дисциплине

«Прогнозирование опасных факторов пожара»

 

Выполнил: студент гр. ПДз – 061

Долбишев В.О.

зачетная книжка №165069

Проверил: Бесперстов Д.А.

Кемерово 2020
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………..	3
1 ЗАДАЧИ …………………………………………………………………………	4
1.1 Задача 1………………………………………………………………………..	4
1.2 Задача 2 ………………………………………………………………………..	12
1.3 Задача 3………………………………………………………………………..	16
1.4 Задача 4………………………………………………………………………..	21
2 ТЕМА 1 …………………………………………………………………………	23
3 ТЕМА 2 ………………………………………………………………………….	27
4ТЕМА 3………………………………………………………………………….	34
5ТЕМА 4………………………………………………………………………….	37
6 ТЕМА 5………………………………………………………………………….	45
7ТЕМА 6 ………………………………………………………………………….	51
8 ТЕМА 7 ………………………………………………………………………….	54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………….	58

ВВЕДЕНИЕ

 

«Прогнозирование опасных факторов пожара» является одной из базовых дисциплин в профессиональной подготовке выпускника, так как знание ее основ непосредственно связаны с его дальнейшей практической деятельностью: например, при разработке рекомендаций по обеспечению безопасной эвакуации людей на пожаре, совершенствовании систем сигнализации и автоматических систем пожаротушения, при разработке оперативных планов пожаротушения и для других целей.       

Предметом изучения дисциплины являются физические и химические процессы изменения параметров состояния газовой среды в помещении при пожаре, необходимые для практической и научной работы выпускника высшего учебного заведения.

Горение – это основной процесс на внутреннем пожаре, является неконтролируемым и до настоящего времени еще недостаточно изученным. Поэтому изучение принципов и методов математического описания (моделирования) взаимосвязанных термогазодинамических процессов, характеризующих в целом пожар в закрытом объеме помещения, а также проведению исследований реально произошедших пожаров позволяет с большей достоверностью определить значения опасных факторов пожара.

Глубокие знания методов прогнозирования опасных факторов пожара необходимы для решения задач по обеспечению пожарной безопасности хозяйственных объектов, безопасной эвакуации людей при пожаре и успешной борьбы с пожарами.

Большой вклад в моделирование процессов, происходящих на внутреннем пожаре, внесли: Ю.А. Кошмаров, А.В. Матюшин, С.И. Зернов, В.М. Астапенко, В.Н. Тимошенко, А.М. Рыжов, В.Л. Страхов и С.В. Пузач. Работы этих ученых по моделированию опасных факторов пожара признаны в мировой науке.

ЗАДАЧИ

 

1.1.Задача 1.Определить среднеобъемную температуру при пожаре в помещении на момент полного охвата помещения, а также среднеобъемную температуру при пожаре с учетом начальной стадии. В помещении имеется дверной проем, расположенный по центру меньшей стены. Место возникновения пожара – центр помещения, пожарная нагрузка расположена равномерно по помещению. Определить время наступления предельных значений ОФП по температуре и дыму, если дверной проем закрыт. Пожарная нагрузка V_i = 100 кг. Температура окружающего воздуха  Т = 303 К.

Таблица 1.1- Исходные данные

Номер варианта	Размер помещения, м	Размер проема, м	Предел огнестойкости дверного проема, ч	Время, мин	Координата нижнего края проема, м	Площадь пожара, м2	Начальная температура в помещении, °С	Температура наружного воздуха, °С
9	30х22х3,4	1,5х2,2	0,35	9	0,18	9	29	29

 

Таблица 1.2.- Исходные данные.Параметры пожарной нагрузки для жилых и нежилых помещений зданий и сооружений

№ п/п	Наименование горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р н, МДж∙кг–1	Линейная скорость распространения пламени V л, м∙с–1	Удельная скорость выгорания ύм Т 3 кг∙м–2×с–1	Удельное дымовыделение Dm, Нп×м2∙кг–1	Удельное выделениедвуокиси углерода L , кг∙кг–1	Удельное выделениеокиси углерода L , кг∙кг–1	Удельное потребление кислорода L , кг∙кг–
6	Здание III степени огнестойкости; мебель + ткани (0,75 + 0,25)	14,9	0,04	0,0162	58,5	1,32	0,0193	–1,437

Решение

В формулах, используемых для решения задачи, приняты следующие условные обозначения:

V – объем помещения, м³;

S – площадь пола помещения, м²;

А _i – площадь i -го проема помещения, м²;

h_i – высота i -го проема помещения, м;

– суммарная площадь проемов помещения, м²;

– приведенная высота проемов помещения,м;

П – проемность помещения, м^0,5;

Р _i – общее количество пожарной нагрузки i- го компонента твердых горючих и трудногорючих материалов, кг;

q – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола, кг·м^–2;

q_кр.к – удельное критическое количество пожарной нагрузки, кг·м^–2;

q_к – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади тепловоспринимающих поверхностей помещения, кг·м^–2;

п_ср – средняя скорость выгорания древесины, кг·м^–2∙мин^–1;

п _i – средняя скорость выгорания i -го компонента твердого горючего или трудногорючего материала, кг·м^–2∙мин^–1;

– низшая теплота сгорания древесины, Дж·кг^–1;

– низшая теплота сгорания i -го компонента материала пожарной нагрузки, Дж·кг^–1;

e_ф – степень черноты факела;

Т ₀ – температура окружающего воздуха, К;

Т _w – температура поверхности конструкции, К;

t – текущее время развития пожара, мин;

t_нсп – минимальная продолжительность начальной стадии пожара, мин;

 – предельная продолжительность локального пожара при горении ЛВЖ и ГЖ, мин.

 

Решение

Рис.1.1 - Схема развития пожара

 

Произведем расчет изменения площади пожара на заданный момент времени с построением схемы развития пожара. При этом используем следующие допущения[1]:

- пожарная нагрузка по площади пола помещения распределена равномерно;

- фронт пожара распространяется во все стороны с одинаковой скоростью;

- в первые 4,5 минуты свободного развития пожара линейная скорость распространения пламени принимается равной половине табличного значения;

- проемы в ограждающих конструкциях располагаются симметрично;

- при достижении фронтом пожара середины оконного проема, считается, что проем вскрывается. Для дверного проема начинается воздействие пламени и отсчитывается предел огнестойкости;

- при достижении фронтом пламени ограждающих конструкций форма пожара изменяется, т.е. уточняется. Из круговой (полукруговой, сектор) переходит в прямоугольную двустороннюю или одностороннюю;

- при переходе фронта пожара в смежные помещения через проемы линейная скорость распространения пламени остается равной табличному значению.

2. Рассчитываем площадь пожара с построением схемы развития пожара, рис. 1:

- путь, пройденный фронтом пламени за 4,5 минуты равен:

,

при этом пожар имеет круговую форму и его площадь составит:

;

- расстояние до ближайших ограждающих конструкций (оконных проемов нет по заданию) пламя пойдет за время равное:

 (4,5+4=8,5 минута с начала пожара),

при этом происходит изменение формы пожара с круговой на прямоугольную двустороннюю, и площадь пожара составит:

3. Рассчитываем время охвата пламенем всего помещения и начало воздействия его на дверной проем, при этом путь составляет 22:2=11 м:

Площадь пожара на 13,1 минуте составила  F_п = 30*22 =660 м²;

Рассчитываем время вскрытия дверного проема №1 с учетом его предела огнестойкости:

.

При этом площадь пожара осталась не изменной.

4. Рассчитываем среднеобъемную температуру пожара. Предварительно определяем:

- отношение площади приточной части проёмов к площади пожара:

F₁ = 1,5*2,2 =3,3 м²

,

, поэтому по номограмме приложения 2 принимаем пару кривых под номером 1;

- отношение площади пожара к площади пола помещения:

F_пола = 30*22 = 660 м²

F_n/ F_пола=660 /660=1, поэтому из пары кривых 1 принимаем сплошную кривую для определения коэффициента избытка воздуха α;

- по номограмме (приложение 2) определяем значение коэффициента избытка воздуха α в зависимости от (приложение 3), F₁/ F_n и F/ F_пола при

 α =1,8, так как пожарная нагрузка аналогична древесине (приложение 1);

5.Рассчитываем тепловой поток в ограждающие конструкции, при этом:

F_огр  - площадь, ограждающих конструкций определяется по формуле (1):  м²;

                                                                                    (1)

Подставим данные в формулу (1), получим:

 

F_огр= 2*30*3,4+ 22*3,4*2 +30*22*2 =1673,6 м².

Приведенная массовая скорость выгорания () зависит от площади вскрывшихся проёмов и площади пожара. Рассчитывается по выражению (2):

                                                (2)

где  - удельная скорость выгорания, кг∙м^-2∙с^-1 (приложение 1).

Подставим данные в формулу (2), получим:

, кг∙м^-2∙с^-1

Плотность теплового потока в ограждающие конструкции на данный момент времени рассчитывается по формуле (3):

, Вт·м^-2,                             (3)

где     - коэффициент недожога;

F_огр  - площадь, ограждающих конструкций, м²;

F_n - площадь пожара на заданный момент времени, м²;

 - низшая теплота сгорания горючего, кДж·кг^-1;

 - приведенная массовая скорость выгорания, кг∙м^-2∙с^-1.

Подставим данные в формулу (3), получим:

, кВт·м^-2;

По номограмме (приложение 2) в зависимости от коэффициента избытка воздуха и теплового потока в ограждающие конструкции определяем среднеобъемную температуру внутреннего пожара на 34,1 минуте, которая равна 250⁰С.

б)Определить среднеобъемную температуру при пожаре с учетом начальной стадии

Данные для расчета:

площадь пола S = 660 м²,

объем помещения V = 1673,6 м³,

площадь проемов А = 3,3 м²,

высота проемов h = 2,2 м,

пожарная нагрузка V_i=100 кг,

температура окружающего воздуха Т₀=302 К.

Рассчитаем проемность помещения по формуле (4):

                                         (4)

Подставим данные в формулу (4), получим:

П=3,3^.2,2^0,5/660 = 0,008 м.

Количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг материала пожарной нагрузки рассчитаем по формуле (5):

                                                   , м3·кг^-1                                             (5)

Подставим данные в формулу (5), получим:

 м³·кг^-1

Удельное критическое количество пожарной нагрузки определяется по формуле (6):

                                                                                     (6)

Подставим данные в формулу (6), получим:

 кг∙м^-2.

Удельное количество пожарной нагрузки определяется формулой (7):

                                             (7)

где S- площадь пола помещения, равная V^0,667.

Подставим данные в формулу (7), получим:

  кг∙м^-2.

Сравниваем значения q_к и q_кр.к. Если q_к < q_кр.к, то в помещении будет пожар, регулируемый нагрузкой (ПРН); если q_к ³ q_кр.к, то в помещении будет пожар, регулируемый вентиляцией (ПРВ).

Из сравнения q_к и q_кр.к получается, что

q_к = 0,097 < q_кр.к = 0,520

Следовательно, в помещении будет пожар, регулируемый нагрузкой (ПРН).

Максимальная среднеобъемная температура на стадии объемного пожара определяют максимальную среднеобъемную температуру Т _mах, °С:

a) дляПРН

T_max – T ₀ = 224

 

T_max=(273+29)+224*0,097^0,528=369 K

 

б) для ПРВ

Т_max= 940*e^{4,7*0,001*(q-30)}

Т_max=940*e^{4,7*0,001*(100/(1,5*2,2)-30)}=817 K.

 

Характерная продолжительность пожара

=100*14,009/(6285*3,3*2,2^0,5)*(2*100)/(2*100)=0,049 ч

 

Время достижения максимальной среднеобъемной температуры

t_mах = t_п = 2,91 мин.

Изменение среднеобъемной температуры при объемном свободно развивающемся пожаре

T-T₀=(817-303)*115,6* *e^{-4,75*(t/2,91)}

 

Изменение среднеобъемной температуры при пожаре с учетом начальной стадии пожара в помещении объемом V = 1673,6 м³, проемностью П = 0,008 м^0,5, с пожарной нагрузкой, приведенной к древесине в количестве q=100/660=0,16 кг∙м^–2, представлено на рис. 1.1

 

 

Рис. 1.2- Изменение среднеобъемной температуры по времени

с учетом начальной стадии пожара

 

 

1.2.Задача 2. Определить (для каждой температуры пожара) координату плоскости равных давлений, а также расходы поступающего воздуха и удаляемой газовой среды, если в центре помещения с дверным проемом произошел пожар.

Данные для расчета: атмосферное давление нормальное; температура наружного воздуха (начальная) 29°С, температура пожара: а) равна температуре во время заполнения всего помещения; б) равна максимальной среднеобъемной температуре (но не выше 1000 °С). В помещении имеется дверной проем, расположенный по центру меньшей стены.

 

Решение:

А) Определим (для каждой температуры пожара) координату плоскости равных давлений[2].

 Определяем значение удельной газовой постоянной. Так как количественный состав не известен, принимаем значение R по азоту исходя из приложения 4:

R=296,8 Дж∙кг^-1∙К^-1

 Определим значение плотности атмосферного давления и среднеобъёмной плотности среды, используя табличные данные зависимости плотностей от температуры из приложения 5.

Для этого используем метод линейной интерполяции:

- значение плотности атмосферного давления:

t = 0°C                                         ρ₁=1,293(кг∙м^-3)

                         t =29°C                                 ρ =Х

                          t =100°C                                         ρ₃=0,943(кг∙м^-3)

ρ =1,293+ =1,192 (кг∙м^-3)

- значение среднеобъёмной плотности среды при температуре пожара равной температуре во время заполнения всего помещения:

t = 200°C                                     ρ₁=0,77(кг∙м^-3)

                          t =250°C                              ρ =Х

                           t =300°C                               ρ₃=0,63(кг∙м^-3)

ρ =0,77+ =0,7(кг∙м^-3)

Рассчитываем среднеобъёмное давление газовой среды в помещении P  по формуле (10):

                    P _m= ρ_m∙ T_m∙ R                                                    (10)

Подставим данные в формулу (10), получим:

P _m= 0,7∙(273+250)∙296,8=108,658(кПа)

Определяем координату ПРД по формуле (11):

                                                                         (11)

Подставим данные в формулу (11), получим:

y_*= 2,2- = 0,677(м)

- значение среднеобъёмной плотности среды при температуре пожара равной максимальной среднеобъемной температуре:

t =0 °C                                        ρ₁=1,31 (кг∙м^-3)

                   t =368К=95°C                              ρ =Х

t = 100 °C                               ρ₃=0,96 (кг∙м^-3)

ρ = 1,31 + = 0, 974 (кг∙м^-3)

Рассчитываем среднеобъёмное давление газовой среды в помещении P  по формуле (10):

P _m= ρ_m∙ T_m∙ R                                                     (10)

Подставим данные в формулу (10), получим:

P _m= 0,974∙(273+95)∙296,8= 107,028 (кПа)

Определяем координату  ПРД по формуле (11):

                                                                                                  (11)

Подставим данные в формулу (11), получим:

y_*=2,2- = 0,28 (м)

Б) Определим расходы поступающего воздуха и удаляемой газовой среды, если в центре помещения с дверным проемом произошел пожар.

Рис.2.1 - Схема помещения

Условные обозначения:

 

b - ширина проема, м

0у - координатная ось с началом отсчета на поверхности пола;

2 h - высота помещения, м;

у - координата, отсчитываемая от плоскости пола, м;

dy - расстояние между двумя параллельными близко расположенными горизонтальными плоскостями, м;

у _н - координата нижнего края проема, м;

y _в - координата верхнего края проема, м;

ρ _m - среднеобъемная плотность среды внутри помещения, кг∙м^-3;

р_а - наружное давление в окружающей атмосфере на высоте, равной половине высоты помещения, Н∙м^-2;

р_т - среднеобъемное давление, Н∙м^-2

р _вн - давление внутри помещения, Н∙м²;

ρ _m - среднеобъемная плотность газовой среды в помещении, кг∙м^-3

y _* - координата ПРД.

Сравним у_*, у_н, у_в:

а) при температуре пожара равной температуре во время заполнения всего помещения:

у_* = 0,677 м;

у_н = 0,18 м;

у_в = 2,2 м.

Итак,

следовательно, проем работает в смешанном режиме.

Формула (12) для расчета воздуха в пределах от у = у_{* :}до у = у _н имеет вид:

                                                                  (12)

где: G_B - расход воздуха, поступающего через проем.

Подставим данные в формулу (12), получим:

=2,53 кг^.с^-1

Формула (13) для расчета расхода уходящих газов через проем при смешанном режиме его работы, имеет следующий вид:

                                                                             (13)

где: G_Г - расход газовой среды, удаляемой через проем.

Подставим данные в формулу (13), получим:

=7,87^.с^-1

б) при температуре пожара равной максимальной среднеобъемной температуре:

у_* = 0,28м;

у_н = 0,18 м;

у_в = 2,2 м.

Итак,

следовательно, проем работает в смешанном режиме.

Для расчета воздуха используем формулу (12), подставим данные, получим:

=0,071 кг^.с^-1

для расчета расхода уходящих газов через проем при смешанном режиме его работы используем формулу (13), подставим данные, получим:

=5,85 кг^.с^-1

 

1.3. Задача 3.Определить необходимое время эвакуации людей из помещения. Причина пожара – пролив легковоспламеняющейся жидкости по центру помещения. Круговое распространение пожара.Определить необходимое время эвакуации людей из помещения производственного назначения, цех деревообработки.

Длина помещения 30 метров, ширина 22 метров, высота 3,4 метров. Начальная температура в помещении 29 °С. Причина пожара – пролив легковоспламеняющейся жидкости по центру помещения. Круговое распространение пожара.

 

Решение

Обозначения:

В – размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения, кг;

t ₀ – начальная температура воздуха в помещении, °С;

n – показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени;

А – размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала и площадь пожара, кг·с^–1;

Z – безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения;

Q – низшая теплота сгорания материала, МДж·кг^–1;

С_р – удельная изобарная теплоемкость газа, МДж·кг^–1 (С_р = 0,001068 МДж·кг^–1);

λ – коэффициент теплопотерь (λ = 0,25);

ζ – коэффициент полноты горения (ζ = 0,51);

V_св – свободный объем помещения, м³ (V_св = 0,8 V);

V – объем помещения, м³;

α – коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

Е – начальная освещенность, лк;

l_пр – предельная дальность видимости в дыму, м;

D_m – дымообразующая способность горящего материала, Нпм²·кг^–1;

L – удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг·кг^–1;

Х – предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг·м^–3 (Х = 0,11 кг·м^–3; Х_СО = 1,16·10^–3 кг·м^–3; Х_{HC L} = 23·10^{–6 кг·м–3});

L_О2 – удельный расход кислорода, кг·кг^–1.

 

Предварительно рассчитаем размерный параметр, учитывающий удельную массовую скорость выгорания горючего материала А, размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения В, безразмерный параметр Z, учитывающий неравномерность распределения опасных факторов пожара по высоте помещения.

Размерный параметр А для кругового распространения пожара вычисляется по формуле (14)[3]:

                                 A = 1,05 · ψ_F · v²,                                      (14)

где ψ_F - удельная массовая скорость выгорания жидкости, кг·м^-2·с^-1;

v - линейная скорость распространения пламени, м·с^-1.

Подставим данные в формулу (14), получим:

А=1,05·0,0162·0,04 ² =2,7·10^-5

Размерный комплекс, зависящий от теплоты сгорания материала и свободного объема помещения В вычисляется по формуле (15):

                 

            

где  Q - низшая теплота сгорания материала, МДж·кг^-1;

С_{р -} удельная изобарная теплоемкость газа МДж·кг^-1 (С_р=0,001068 МДж·кг^-1);

λ - коэффициент теплопотерь (λ =0,25);

ζ - коэффициент полноты горения (ζ =0,51);

V_св - свободный объем помещения, м³ (V_св=0,8∙V).

Подставим данные в формулу (15), получим:

                          В = (353·0,001068·0,8*1673,6)/((1-0,25) ·0,51·14,9)=118,75.

 

Z - безразмерный параметр, учитывающий неравномерность распределения ОФП по высоте помещения вычисляется по формуле (16):

                          (16)

где h - высота рабочей зоны, м;

Н - высота помещения, м.

Высота рабочей зоны определяется по формуле:

h = h_пл + 1,7 – 0,5·δ,

где h_пл - высота площадки, на которой находятся люди, над полом помещения, м;

δ - разность высот пола, равная нулю при горизонтальном его расположении, м.

Для административного помещения примем h = 1,7.

Подставим данные в формулу (16), получим:

Z= (1,6/3,4) ·exp (1,4· (1,6/3,4)) = 1,01.

 

Рассчитаем критическую продолжительность пожара по условию достижения каждым из опасных факторов пожара предельно допустимых значений в зоне пребывания людей.

По повышенной температуре вычисляется по формуле (17):

         

 

где t_o - начальная температура воздуха в помещении, °С;

n - показатель степени, учитывающий изменение массы выгорающего материала во времени. Для кругового распространения пожара n = 3.

Подставим данные в формулу (17), получим:

= 82,03 c =1,37 мин;

По потере видимости вычисляется по формуле (18):

 

 

                                                          

где V_св - свободный объем помещения, м³ (V_св=0,8∙V);

V - объем помещения, м³;

α - коэффициент отражения предметов на путях эвакуации;

Е - начальная освещенность, лк;

l_пр -предельная дальность видимости в дыму, м;Дальность видимости на путях эвакуации должна быть не менее 20 м

D_m - дымообразующая способность горящего материала, Нп м²·кг^-1.

Для вычисления примем:

α=0,3;

Е =50 лк;

l_пр =20 м;

D_m = 53 Нп м²·кг^-1 (по условию задачи).

Подставим данные в формулу (18), получим:

=-494,8 с<0.

Т.к. получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.

По пониженному содержанию кислорода вычисляется по формуле (19):

                                                     (19)

где L_О2 - удельный расход кислорода, кг· кг^-1.

L_О2= -1,161 кг· кг^-1, согласно условия задачи.

Подставим данные в формулу (19), получим:

=199,47 c=3,32 мин

 

По каждому из газообразных токсичных продуктов горения вычисляется по фор муле (20):

 

 

где L_Т - удельный выход токсичных газов при сгорании 1 кг материала, кг ·кг^-1;

Х - предельно допустимое содержание токсичного газа в помещении, кг·м^-3 (Х_СО2 =0,11 кг·м^-3; Х_СО = 1,16·10^-3 кг·м^-3; Х_HCL=23·10^{-6 кг ·м-3}).

Рассчитаем для двуокиси углерода L_СО2= 0,642 кг ·кг^-1 и для окиси углерода L_СО = 0,317 кг ·кг^-1, согласно условия задачи.

Подставим данные в формулу (20), получим:

 

 

Т.к. получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.

 

 

Т.к. получается отрицательное число, то данный ОФП не представляет опасности.

Из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара выбирается минимальное.

 

Следовательно, t_кр = 1,37 мин (по температуре).

Необходимое время эвакуации людей t_нб, мин, из административного помещения рассчитывают по формуле (21):

                                                (21)

Подставим данные в формулу (21), получим:

t_нб = 0,8·1,37 =1,1 мин.

 

 

1.4. Задача 4. Определить температуру и массовый расход в сечении конвективной колонки, если в помещении пожар распространился на площади.

Координата сечения колонки на 0,5 м ниже высоты помещения

Решение

 

Для определения температур и массовых расходов в сечениях конвективной колонки применяются формулы (22) и (23)[4]:

 ,                                     (22)

                                                         ,                   (23)

 

где Q_пож - скорость тепловыделения, Вт;

                                   (24)

Q^p_H – низшая теплота сгорания, Дж·кг^-1;      

ψ_уд - удельная скорость выгорания, кг·м^-2·с^-1;

g -ускорение свободного падения, м·с^-2;

Т_о и ρ₀ - температура и плотность холодного (окружающего) воздуха;

G - расход газов через сечение струи, отстоящее от поверхности горения на расстояние у, кг·с^-1;

с_р - изобарная теплоемкость газа, Дж·кг^-1·К^-1;

 - доля, приходящаяся на поступающую в ограждение теплоту от выделившейся в очаге горения;

у - координата сечения колонки, отсчитываемая от поверхности горения, м;

у₀ - расстояние от фиктивного источника тепла до поверхности горения, м.

При решении задачи примем:

η=1;

с _р =103 Дж·кг^-1·К^-1;

p ₀ = 300 кг∙К∙м³;

χ=0,6

Вычислим скорость тепловыделения по формуле (24), получим:

= 1 ∙ 0,0162 ∙ 14900000 ∙ 9 =   2172420 Вт;

Расстояние от фиктивного источника тепла до поверхности горения вычисляется по формуле (25):

                                             (25)

где F_Г - площадь пожара, м².

Вычислим расстояние от фиктивного источника тепла до поверхности горения:

;

Вычислим массовые расходы в сечениях конвективной колонки по формуле (23):

 

G=0,21*((g*p₀²*Q_пож)/(c_p*To)*(1-c))^1/3*(y+yo)^5/3

 

G

Вычислим температуру в сечениях конвективной колонки по формуле (22):

 

 

ТЕМА 1

 Исходные понятия и общие сведения о методах прогнозирования ОФП в помещениях

ТЕМА 2

Основные понятия и управления интегральной математической модели пожара в помещении

ТЕМА 3

Опасные факторы пожара

Опасные факторы пожара - факторы пожара, воздействие которых может привести к травме, отравлению или гибели человека и (или) к материальному ущербу;

1. К опасным факторам пожара, воздействующим на людей и имущество, относятся:

- пламя и искры;

- тепловой поток;

- повышенная температура окружающей среды;

- повышенная концентрация токсичных продуктов горения и термического разложения;

- пониженная концентрация кислорода;

- снижение видимости в дыму.

2. К сопутствующим проявлениям опасных факторов пожара относятся:

- осколки, части разрушившихся зданий, сооружений, транспортных средств, технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

- радиоактивные и токсичные вещества и материалы, попавшие в окружающую среду из разрушенных технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

- вынос высокого напряжения на токопроводящие части технологических установок, оборудования, агрегатов, изделий и иного имущества;

- опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара;

- воздействие огнетушащих веществ.

Разрушение конструкций это еще один из опасных факторов пожара приводящих к травмам увечьям и гибели людей находящихся в зоне разрушения.

 

ТЕМА 4

 

Пламя и искры как ОФП

 

Пожаром называется неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Каждый пожар характеризуется наличием опасных факторов.

Опасный фактор пожара - фактор, воздействие которого приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу. В соответствии с ГОСТ 12.01.004-85 "Пожарная безопасность" опасными факторами пожара являются: открытый огонь и искры, повышенная температура окружающей среды, предметов и т. п., токсичные продукты горения, дым, пониженная концентрация кислорода, падающие части строительных конструкций, агрегатов, установок, взрывы[12].

Горение всех жидких, газообразных и большинства твердых горючих веществ, которые, разлагаясь или испаряясь, выделяют газообразные продукт