МОДЕЛИРОВАНИЕ ХАРАКТЕРНЫХ ЗОН ПОЖАРОТУШЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО ФАКЕЛА ПЛАМЕНИ

Авторы
Файлы

Клейменов А.В. Глухов А.В. Статья в формате PDF 118 KB

Многие существующие методы по определению хаpaктерных зон пожаротушения факела пламени (факел пламени образуется при истечении горящей струи газа или нефти из установки) используют рекомендованные табличные данные, в которых приводятся значения плотности теплового потока от факела пламени в зависимости от расстояния до факела и его длины. Для построения линий с хаpaктерной плотностью теплового потока в этом случае приходится прибегать к интерполяции и экстраполяции. К тому же подобные таблицы рассматривают лишь частные случаи - горизонтальные и вертикальные факелы определенной длины с основанием на поверхности земли. Реальные же факелы пламени обычно направлены под углом к горизонту и находятся на некоторой высоте от поверхности.

Многие другие методы по определению плотности теплового потока от факела пламени в зависимости от расстояния до факела вообще не пригодны для построения хаpaктерных зон пожаротушения. Они основаны на формулах лучистого теплообмена между двумя поверхностями, являются очень громоздкими и зачастую представляют лишь теоретический интерес.

Поэтому авторы статьи предложили следующую формулу для определения плотности теплового потока от цилиндрического факела пламени (факел такой формы обычно используется в инженерных расчетах) в зависимости от расстояния, которая затем была использована для построения хаpaктерных зон пожаротушения:

(1)

где q - плотность теплового потока в рассматриваемой точке поверхности земли;

L - длина факела пламени;

d - диаметр цилиндра факела пламени;

σ - постоянная Стефана-Больцмана;

η - коэффициент излучения, зависящий от степени черноты излучающего тела и от динамики смешения факела пламени с воздухом;

r - расстояние от элемента факела до рассматриваемой точки;

x - расстояние от вертикальной проекции основания факела на поверхность земли до рассматриваемой точки поверхности;

y - расстояние вдоль длины факела, отсчитываемое от основания факела.

Для получения данной формулы мы применили закон Стефана-Больцмана (плотность теплового потока на поверхности пламени равна σ*T⁴) и закон расстояния Ламберта, согласно которому плотность излучения убывает пропорционально квадрату расстояния от источника. Элементарные участки факела считаются точечными источниками излучения. Также мы учли то, что на искомую точку x поверхности падают только тепловые лучи от полуповерхности цилиндрического факела.

С помощью формулы (1) нами были получены формулы для плотности теплового потока от вертикального и горизонтального факелов с основаниями на поверхности земли, а также общая формула плотности теплового потока для произвольно направленного факела с основанием, расположенным на некоторой высоте от поверхности земли.

С помощью полученных формул были построены линии, соответствующие определенным значениям плотности теплового потока, т.е. хаpaктерные зоны пожаротушения.

Так, для вертикального факела с основанием на поверхности земли посредством программного комплекса «Огнеборец», разработанного в ООО «ВолгоУралНИПИгаз», были построены линии, соответствующие плотностям теплового потока 12.5 кВт/м2 и 4.2 кВт/м2. Эти линии представляют собой окружности с центром в месте расположения факела.

Плотности теплового потока 12.5 кВт/м2 соответствует внутренняя окружность, а 4.2 кВт/м2 - внешняя окружность.

Согласно общепринятым требованиям по пожарной безопасности, тушению и охлаждению подлежат объекты, расположенные в зоне, где плотность теплового потока больше или равна 12.5 кВт/м2. Работникам же пожарной службы разрешается находиться в специальной одежде в той области, где плотность теплового потока меньше или равна 4.2 кВт/м2.

То есть в данном случае внутренняя окружность соответствует зоне, объекты которой нужно потушить и охладить, область же за пределами внешней окружности соответствует месту, где могут располагаться пожарные в спецодежде, осуществляющие с помощью пожарных стволов тушение и охлаждение.

Также в математической системе Matlab нами были построены эквитепловые линии, равные 12.5 кВт/м2 и 4.2 кВт/м2 от факела длиной 35 м, наклоненного к горизонту под углом π/6 с основанием, расположенным на высоте 10м над поверхностью земли.

График линии фиксированной плотности теплового потока в этом случае представляет собой эллипс, большая ось которого совпадает по направлению с горизонтальной проекцией оси факела, а точка основания факела находится в фокусе эллипса. В случае вертикального факела эллипс принимает свой предельный вид - окружность.

Данные, рассчитываемые по формулам настоящей работы, близки к табличным и вполне пригодны для инженерных оценок.

ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ИНДУКТОРЕПРИ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКЕ

Статья в формате PDF 379 KB...

23 05 2026 14:20:36

ОРГАНОГЕНЕЗ НАДПОЧЕЧНИКОВ ЧЕЛОВЕКА В ЗРЕЛОМ И ИНВОЛЮТИВНОМ ПЕРИОДАХ ОНТОГЕНЕЗА В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛЛЮТАНТОВ

Методом рентген-компьютерной томографии изучены надпочечники 227 мужчин и 184 женщин - работников Астpaxaнского Газопереpaбатывающего завода (АГПЗ). Результаты томографии были разделены по 5 стажевым группам: I (1 - 3 года), II (4 - 7 лет), III (8 - 10 лет), IV (11 - 15 лет), V (более 15 лет). Установлено, что как форма, так и линейные размеры надпочечников человека проявляют изменчивость и пoлoвoй диморфизм в условиях воздействия серосодержащих поллютантов. Выявлено преимущественное уменьшение субъектов с L-формами надпочечников по мере увеличения рабочего стажа. Также с увеличением рабочего стажа имеется снижение линейных размеров, что говорит о низкой организации изучаемого органа по мере негативного воздействия серосодержащих поллютантов. ...

22 05 2026 18:31:49

ПОСТРОЕНИЕ АДДИТИВНЫХ РАЗНОСТНЫХ СХЕМ В Р−МЕРНОМ  ПАРАЛЕЛЛЕПИПЕДЕ

Статья в формате PDF 348 KB...

21 05 2026 12:57:29

ОПОГРАФИЯ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ В БАССЕЙНЕ ЧРЕВНОЙ АРТЕРИИ У МОРСКОЙ СВИНКИ

Лимфатические узлы морской свинки размещаются вдоль чревной артерии, а также ее ветвей и ряда вен: печеночные – около воротной вены печени, панкреатические и селезеночные – около селезеночной вены. ...

20 05 2026 14:35:33

Создание эффективной законодательной базы в сфере экологии – «Экологического кодекса» – одна из важнейших задач органов государственной власти России

Проведен анализ природоохранного законодательства пpaктически за все время существования России, который условно можно разделить на три периода: от начала становления России до Октябрьской революции; в период Советского Союза; в период новой России с 1990-х годов. Несмотря на то, что в последнее время человечество осознает, какой вред наносится окружающей среде, принимаемых мер в области охраны природы недостаточно. Все законодательные акты, отдельные кодексы, нормы нужно систематизировать и свести в единый нормативный документ – экологический кодекс России. ...

19 05 2026 13:32:54

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И ВОЗДЕЙСТВИЕ ВНЕСЕНИЯ В ПОЧВУ КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА НА КОНЦЕНТРАЦИЮ РАДИОНУКЛИДОВ В КОРМОВЫХ КУЛЬТУРАХ

Статья в формате PDF 275 KB...

18 05 2026 15:12:29

ПРОТИВООПУХОЛЕВАЯ АКТИВНОСТЬ КАТИОННОГО АНТИМИКРОБНОГО ПЕПТИДА ИЗ НЕЙТРОФИЛОВ СВИНЬИ ПРОТЕГРИНА 1 И ЕГО СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ

Статья в формате PDF 122 KB...

17 05 2026 5:50:21

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРИСТОЙ СТРУКТУРЫ ОКСИДОВ МЕТАЛЛОВ ПОЛУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИМ СИНТЕЗОМ С ПОМОЩЬЮ ПЕРМЕННОГО ТОКА

Статья в формате PDF 112 KB...

16 05 2026 18:23:19

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КЛЕТОК И ТКАНЕЙ ПРИ ЭХИНОКОККОЗЕ

Статья в формате PDF 227 KB...

15 05 2026 5:46:36

ПРИМЕР ОГРАНИЧЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, НЕ СОДЕРЖАЩЕЙ ПОДПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ, ПОДЧИНЯЮЩЕЙСЯ НАСЛЕДСТВЕННОМУ ПРЕДЕЛЬНОМУ ЗАКОНУ

Статья в формате PDF 355 KB...

14 05 2026 9:47:32

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ В ЗДРАВООХРАНЕНИИ

Статья в формате PDF 103 KB...

13 05 2026 23:28:41

ИЗМЕНЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМ ТУВЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

Статья в формате PDF 291 KB...

12 05 2026 18:24:34

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ САНАТОРНО-КУРОРТНОГО КОМПЛЕКСА СОЧИ

Статья в формате PDF 187 KB...

11 05 2026 18:49:57

ПУТИ СНИЖЕНИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Статья в формате PDF 212 KB...

10 05 2026 19:19:51

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНЫЙ БЛОК «ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОСВЕЩЕНИЯ, СОЗДАВАЕМОГО РАЗЛИЧНЫМИ ИСКУССТВЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ СВЕТА»

Статья в формате PDF 266 KB...

09 05 2026 22:46:43

Вакцинопрофилактика гепатита А среди декретированных групп детей

Статья в формате PDF 108 KB...

08 05 2026 10:20:24

Состояние лесных сообществ дереворазрушающих грибов в районе падения отделяющихся частей paкет-носителей (Северный Урал)

В районе падения отделяющихся частей paкет-носителей и возможного загрязнения нефтепродуктами изучены основные хаpaктеристики и особенности организации лесных сообществ дереворазрушающих грибов в высотно-поясном градиенте. ...

07 05 2026 13:25:22

ДИАГНОСТИКА И ТАКТИКА ПРИ ПИЕЛОНЕФРИТЕ У БЕРЕМЕННЫХ

Статья в формате PDF 264 KB...

06 05 2026 18:19:15

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ПРИРОДА ДЕНЕГ: финансовый аспект

Статья в формате PDF 257 KB...

05 05 2026 14:33:10

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОСВОЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАВКАЗА

Статья в формате PDF 91 KB...

04 05 2026 10:57:26

ВЛИЯНИЕ ТРАДИЦИОННОЙ ТЕРАПИИ НА ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ У БОЛЬНЫХ ПСОРИАЗОМ

Статья в формате PDF 240 KB...

03 05 2026 16:48:44

КЛИНИКО-АНАТОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ ПРИ ВЫВИХАХ АКРОМИАЛЬНОГО КОНЦА КЛЮЧИЦЫ

Изучена анатомическая изменчивость строения акромиально-ключичного сустава и прочность его связок. Разработан собственный способ лечения больных с вывихом акромиального конца ключицы. Приведены показания для консервативного и хирургического лечения вывихов ключицы. ...