مقدمة

في الظروف الحديثة ، وتطوير التكلفة المثلى والفعال تدابير مكافحة الحرائقلا يمكن تصوره دون التنبؤ القائم على أساس علمي لديناميكيات عوامل الحريق الخطرة (RHF).

التنبؤ OFP ضروري:

· عند إنشاء وتحسين أنظمة الإشارات و أنظمة أوتوماتيكيةمطفاءة حريق؛

· عند وضع خطط تشغيلية للإطفاء (تخطيط أعمال الوحدات القتالية في حالة نشوب حريق) ؛

· عند تقييم الحدود الفعلية لمقاومة الحريق ؛

· لحساب مخاطر الحريق والعديد من الأغراض الأخرى.

الأساليب الحديثةلا يسمح التنبؤ بـ OFP بالتنبؤ بالحرائق المحتملة فحسب ، بل يسمح أيضًا بنمذجة الحرائق التي حدثت بالفعل لتحليلها وتقييم تأثير RTP.

مخاطر الحريق التي تؤثر على الناس و القيم المادية(حسب القانون الاتحادي الاتحاد الروسيبتاريخ 22 يوليو 2008 برقم 123-FZ " اللائحة الفنيةحول المتطلبات السلامة من الحرائق") نكون:

اللهب والشرر

· حُمى بيئة;

· انخفاض تركيز الأكسجين

· المنتجات السامة للاحتراق والتحلل الحراري ؛

· انخفاض الرؤية في الدخان ؛

تدفق الحرارة.

من وجهة نظر علمية ، فإن مخاطر الحريق هي مفاهيم مادية ، وبالتالي ، يتم تمثيل كل منها كميًا بكمية فيزيائية.

تعتمد الأساليب العلمية الحديثة للتنبؤ بـ RPP على النماذج الرياضية للنار. يصف النموذج الرياضي للنار في أكثر من غيرها نظرة عامةالتغيير في معلمات حالة البيئة في الغرفة بمرور الوقت ، بالإضافة إلى معلمات حالة الهياكل المغلقة لهذه الغرفة والعناصر المختلفة للمعدات (التكنولوجية).

المعادلات الأساسية التي تشكل النموذج الرياضي للنار تنبع من القوانين الأساسية للطبيعة: القانون الأول للديناميكا الحرارية وقانون الحفاظ على الكتلة. تعكس هذه المعادلات وتربط المجموعة الكاملة من العمليات المترابطة والمترابطة المتأصلة في الحريق ، مثل إطلاق الحرارة نتيجة الاحتراق ، وانبعاث الدخان في منطقة اللهب ، والتغيرات في الخصائص البصرية بيئة الغاز، انبعاث وتوزيع الغازات السامة ، تبادل الغازات مع البيئة ومع الغرف المجاورة ، التبادل الحراري وتسخين مظاريف المبنى ، تقليل تركيز الأكسجين في الغرفة.

يتم تمييز طرق التنبؤ بـ RPP اعتمادًا على نوع النموذج الرياضي للحريق. تنقسم النماذج الرياضية للحريق في الغرفة بشكل مشروط إلى ثلاثة أنواع: متكامل ونطاق وحقل (تفاضلي).

لعمل تنبؤ قائم على أسس علمية ، من الضروري الرجوع إلى نموذج حريق واحد أو آخر. يتم تحديد اختيار النموذج من خلال الغرض (المهام) من التنبؤ (البحث) لظروف معينة من التفرد (خصائص الغرفة ، والمواد القابلة للاحتراق ، وما إلى ذلك) من خلال حل نظام المعادلات التفاضلية التي تشكل أساس نموذج رياضي مختار.

يتيح نموذج الحريق المتكامل الحصول على معلومات (أي يسمح بإجراء تنبؤ) حول متوسط ​​القيم الحجمية لمعلمات حالة البيئة في الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق. في الوقت نفسه ، من أجل مقارنة (ربط) متوسط ​​معلمات (أي متوسط ​​الحجم) للوسيط بقيمها المحددة في منطقة العمل، يتم استخدام الصيغ التي تم الحصول عليها على أساس الدراسات التجريبية للتوزيع المكاني لدرجات الحرارة ، وتركيزات منتجات الاحتراق ، والكثافة البصرية للدخان ، وما إلى ذلك.

ومع ذلك ، حتى عند استخدام نموذج حريق متكامل ، للحصول على الحل التحليلينظام المعادلات التفاضلية العادية في الحالة العامة مستحيل. لا يمكن تنفيذ طريقة التنبؤ المختارة إلا من خلال حلها العددي باستخدام المحاكاة الحاسوبية.

1. الموضوع والمهام ورقة مصطلح

عمل المقرر الدراسي هو أحد أنواع العمل التربوي المستقل للطلاب على التطوير المواد التعليميةوالمرحلة الأخيرة من دراسة طرق التنبؤ بـ RPP استنادًا إلى النماذج الرياضية للحريق ، والتي تم أخذها في الاعتبار في مجال "التنبؤ بعوامل الحريق الخطرة" ، فضلاً عن شكل من أشكال التحكم عن طريق مؤسسة تعليميةلمستوى المعرفة والمهارات ذات الصلة للطلاب.

يحدد عمل الدورة المهام التالية للطلاب:

· تعزيز وتعميق المعرفة في مجال النمذجة الرياضية لديناميات مخاطر الحريق ؛

· على ال أمثلة ملموسةالحصول على معلومات حول درجة الترابط والترابط بين جميع العمليات الفيزيائية المتأصلة في الحريق (تبادل الغازات في الغرفة مع البيئة ، وإطلاق الحرارة في منطقة اللهب وتسخين هياكل المباني ، وانبعاث الدخان والتغيرات في الخصائص البصرية للغاز. الوسط ، إطلاق وتوزيع الغازات السامة ، إلخ) ؛

· لإتقان طريقة التنبؤ بـ RPP باستخدام برنامج كمبيوتر يقوم بتنفيذ نموذج رياضي متكامل للحريق ؛

· اكتساب المهارات في استخدام برامج الحاسوب في دراسة الحرائق.

موضوع وغرض عمل الدورة هو التنبؤ بمخاطر الحريق في الغرفة (يتم تحديد الغرض والخصائص الأخرى من خلال خيار التخصيص).

2. متطلبات محتوى وتصميم عمل الدورة

يتم تنفيذ عمل الدورة التدريبية وفقًا للمبادئ التوجيهية ويتكون من مذكرة تسوية وتفسيرية وجزء رسومي. تتكون مذكرة التسوية والتفسيرية من نص توضيحي ونتائج حسابية في شكل جداول ورسومات ومخططات تعكس الخصائص الهندسيةكائن وصورة لتبادل الغازات في الغرفة أثناء الحريق. يتم تمثيل الجزء الرسومي برسوم بيانية لتطور مخاطر الحريق في الغرفة بمرور الوقت.

المواد المرجعية ذات الصلة واردة في ملاحق المبادئ التوجيهية وفي الأدبيات الموصى بها.

قبل الشروع في عمل الدورة ، من الضروري: دراسة المواد المتعلقة بالأنضباط ، والتعرف على التعليمات المنهجية ، واختيار الأدبيات التعليمية والمرجعية والمعيارية الموصى بها. يتم تقديم إجابات كل عنصر من عناصر المهمة في شكل موسع مع تبرير.

يجب أن يتم العمل بدقة ، بالحبر الأسود أو طباعته باللون الأسود على أوراق A4 مطبوعة. يجب كتابة النص في الملاحظة التفسيرية بشكل مقروء ، دون اختصارات الكلمات (باستثناء الاختصارات المقبولة عمومًا) ، على جانب واحد من الورقة. تمت كتابة إصدار الكمبيوتر للعمل في معالج النصوص Word ، بخط Times New Roman مع تباعد الأسطر 1-1.5. حجم الخط للنص - 12 أو 14 ، للصيغ - 16 ، للجداول - 10 أو 12 أو 14. الهوامش على الورقة - 2 سم على كل الجوانب. مسافة بادئة للفقرة لا تقل عن 1 سم.

عند حساب وقت الإخلاء المطلوب ، يجب إعطاء الصيغ والقيم المستبدلة فيها ، وحدات قياس الكميات المادية التي تم الحصول عليها في الإجابة.

تتم كتابة عناوين الأقسام والفصول بأحرف كبيرة. عناوين الأقسام الفرعية - أحرف صغيرة (باستثناء الأحرف الكبيرة الأولى). لا يُسمح باستخدام الواصلة في العناوين. لا توجد نقطة في نهاية العنوان. يجب أن يكون ترقيم الجداول والأشكال والرسوم البيانية مستمرًا.

يجب ترقيم صفحات الدورات الدراسية بالأرقام العربية. الصفحة الأولى هي صفحة العنوان ، والثانية هي مهمة إكمال ورقة المصطلح ، والثالثة هي المحتوى ، وما إلى ذلك. في الصفحة الأولى من مصطلح ورقة ، لا يتم وضع الرقم. يجب ترقيم صفحات المصطلح "ورقة" ، باستثناء صفحة العنوان ، والتعيينات الخاصة بمصطلح "ورقة". يرد نموذج المهمة الخاص بعمل الدورة التدريبية في الملحق 1.

على ال صفحة عنوان الكتابيجب تحديدها:

اسم الوزارة والمؤسسة التعليمية والقسم حيث يتم تنفيذ عمل الدورة ؛

موضوع عمل الدورة وخيار التعيين ؛

الاسم الكامل. الطالب الذي أكمل عمل الدورة ؛

رتبة ، منصب ، الاسم الكامل مشرف علمي

مدينة وسنة عمل الدورة.

في نهاية العمل ، من الضروري الإشارة إلى الأدبيات المستخدمة (اسم العائلة والأحرف الأولى للمؤلف ، العنوان الكامل للكتاب ، الناشر ، وسنة النشر). يجب توقيع عمل الدورة المكتمل وتأريخه وتقديمه للتحقق منه إلى كلية التعلم عن بعد. حضور الدفاع هو الأساس لدعوة المستمع إلى جلسة الفحص المخبري.

إذا كان العمل يفي بالمتطلبات الخاصة به ، فإن المدير يسمح بالدفاع عنه. يتم إرجاع العمل المعترف به على أنه لا يفي بالمتطلبات إلى الطالب للمراجعة.

يمكن الدفاع عن أوراق الفصل الدراسي من قبل طلاب كلية التعلم عن بعد خلال الجلسة. يتم تقييم نتائج الدفاع وفق نظام من أربع نقاط: "ممتاز" ، "جيد" ، "مرض" ، "غير مرض". يضع مدير المشروع التقييم على صفحة عنوان العمل ، في البيان ، دفتر سجل الطالب ويصدق بالتوقيع. يتم إعطاء تقييمات إيجابية فقط.

عند الحصول على درجة غير مرضية ، يلتزم الطالب بإعادة أداء العمل موضوع جديدأو إعادة صياغة القديم.

3. اختيار خيار المهمة والبيانات الأولية

يتم تحديد خيار التخصيص لاستكمال ورقة المصطلح من خلال الرقم الموجود في قائمة مجموعة الدراسة (بواسطة الرقم الموجود في مجلة المجموعة). يشار إلى رقم الخيار في صفحة العنوان لعمل الدورة. اعتمادًا على سنة قبول الطلاب في التدريب (التسجيل في 2010 ، 2011 ، إلخ) ، فإن البيانات الأولية للحسابات (درجة حرارة الهواء الجوي والداخل ، وأبعاد الغرفة والفتحات ، ومعلمات الحمل القابلة للاحتراق ، وما إلى ذلك) هي الواردة في الجداول 1-5 (الملحق 2).

يتم تقديم البيانات التي تم الحصول عليها بمساعدة محاكاة الكمبيوتر والضرورية لإكمال الفصل 3 بشكل فردي في شكل إلكتروني في المحاضرة التمهيدية حول الانضباط.

بيانات إضافية لجميع المتغيرات:

درجة الحرارة الحرجة للتزجيج - 300 درجة مئوية ؛

عدد الفتحات - 2 (النوافذ والأبواب) ؛

تهوية ميكانيكية مضادة للدخان - غائبة ؛

تركيب إطفاء أوتوماتيكي (AUP) - غائب ؛

يتم قبول جميع المعلمات الأخرى غير المحددة افتراضيًا.

الاختصارات، المعتمد في تقديم دورة "التنبؤ بأخطار الحريق":

OFP - مخاطر الحريق ؛

PDZ - القيمة القصوى المسموح بها لعامل الحريق الخطير ؛

PRD - طائرة ذات ضغوط متساوية (مستوى محايد) ؛

1.وفقًا لخيار التخصيص في الفصل الأول من عمل الدورة التدريبية ، احسب المعلمات الأولية للحمل القابل للاحتراق في الغرفة المعنية.

2.ارسم خطة للمبنى ، وضح في الخطة أبعاد الغرفة والحمل القابل للاحتراق.

.يقدم الفصل الثاني وصفًا لنظام المعادلات التفاضلية ، والتي على أساسها تم إنشاء نموذج رياضي متكامل لحريق في غرفة ، مع شرح كامل لجميع الكميات المادية المدرجة فيه.

.وفقًا لخيار التعيين الخاص بعمل الدورة التدريبية ، خذ من المعلم البيانات المجدولة الجاهزة (الجدول 1) حول ديناميكيات تطوير متوسط ​​القيم الحجمية لـ RPP أثناء التطوير الحر للحريق ، محسوبة باستخدام برنامج الكمبيوتر INTMODEL ، الذي ينفذ نموذجًا رياضيًا متكاملًا لحريق في الغرفة.

5. بناءً على البيانات المجدولة ، قم ببناء التبعيات الرسومية المقابلة لمتوسط ​​المعلمات الحجمية في وقت تطور الحريق: m (t) ؛

µ م (ر) ؛ lview (ر) ؛ (ر) ؛ (ر) ؛ (ر) ؛ سم (ر) ؛ ص * (ر) ؛ س (ر) ؛ Gv (ر) ؛ Gg (ر) ؛ موانئ دبي (ر).

6.قم بعمل وصف واستنتاجات مقارنة على الرسوم البيانية التي تم الحصول عليها ، واشرح القفزات في الرسوم البيانية (إن وجدت).

7.تسترشد بالبيانات المحسوبة باستخدام برنامج كمبيوتر والاعتمادات الرسومية لـ OFP في الوقت المحدد ، في الفصل الرابع من عمل الدورة ، وصف ديناميكيات تطوير OFP الفردي ، وتسلسل حدوث الأحداث المختلفة ، ووصف التوقعات بشكل عام لتطوير النار.

.تحديد المدة الحرجة للحريق وفقًا للشرط الذي يصل فيه كل خطر حريق إلى الحد الأقصى المسموح به (متوسط ​​الحجم) وقيمة الوقت اللازمإخلاء الأشخاص من المبنى المعني:

أ) وفقًا لبيانات النمذجة الرياضية (لتلخيص النتائج في الجدول 2) ؛

ب) وفقًا لمنهجية تحديد الوقت من بداية الحريق إلى إغلاق طرق الإخلاء نتيجة انتشار مخاطر الحريق عليهم وفقًا للملحق رقم 5 لأمر وزارة الطوارئ الروسية بتاريخ 10 يوليو ، رقم 2009 مرافق الانتاج).

يجب أن تنعكس نتائج الحسابات في الفصل 4 من عمل الدورة ، ويجب استخلاص الاستنتاجات هناك: ما هي أوجه التشابه والاختلاف بين هذه الأساليب ، وكيف يمكن شرح الاختلاف في نتائج الحساب.

9.وفقًا لنتائج الجدول 2 ، استنتج استنتاجًا حول توقيت تشغيل أجهزة الكشف عن الحرائق المثبتة في الغرفة. في حالة عدم كفاءة عملهم ، قدم لهم بديلاً بديلاً (الملحق 3).

10.احسب معلمات RPP لمستوى منطقة العمل (RPP ل ) مع التطور الحر للحريق في وقت مدته 11 دقيقة ، حسب الصيغة:

(OFP ل - OFP 0) = (OFP م - OFP 0) Z ،

أين OFP ل - القيمة المحلية لـ RPP ؛

OFP 0- القيمة الأولية لـ OFP ؛

OFP م - قيمة متوسط ​​حجم عامل الحريق الخطير ؛ - معلمة بلا أبعاد محسوبة بالصيغة:

في ح£ 6 م

أين ح- ارتفاع منطقة العمل ، م ؛

ح- ارتفاع الغرفة ، م.

11.يتم تضمين نتائج حسابات RPP لمستوى منطقة العمل في الجدول في الفصل 5 من عمل الدورة.

12.بناءً على الحسابات التي تم الحصول عليها لمدة 11 دقيقة:

أ) أعط رسمًا تخطيطيًا لتبادل الغازات في الغرفة لمدة 11 دقيقة مع تطور حر للحريق ؛

ب) تعطي وصف مفصلالوضع التشغيلي في الحريق وفقًا لحسابات OFP لمستوى منطقة العمل ، لاقتراح تدابير للإخلاء الآمن للأشخاص.

13.قم بعمل استنتاج عام حول عمل الدورة. يجب أن يتضمن الإخراج:

أ) وصف قصيرهدف؛

ب) تحليل RFR الذي وصل إلى الحد الأقصى المسموح به في 11 دقيقة مع التطور الحر للحريق ؛

ج) مقارنة الوقت الحرج لبداية PDZ لمخاطر الحريق وفقًا لحسابات برنامج الكمبيوتر INTMODEL ومنهجية تحديد الوقت من بداية الحريق إلى إغلاق طرق الإخلاء نتيجة للانتشار من مخاطر الحريق بالنسبة لهم وفقًا للملحق رقم 5 لأمر وزارة الطوارئ الروسية بتاريخ 07.10.2019.

د) تحليل توقيت تشغيل أجهزة الكشف عن الحرائق المثبتة في المباني ، إذا لزم الأمر ، مقترحات لاستبدالها ؛

هـ) وصف لتصرفات موظفي المنشأة في حالة نشوب حريق ، بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها أثناء الحسابات ؛

و) وصف تصرفات أقسام الحريق ، على أساس افتراض أن وقت وصولهم هو 10 دقائق من بدء تطوير الحريق ؛

ز) التوصيات لمالك المبنى وفرق الإطفاء بضمان الإخلاء الآمن في حالة نشوب حريق في المبنى. يجب ربط التوصيات بنتائج التنبؤ بديناميكيات RPP لغرفة معينة ؛

ح) استنتاج حول جدوى وآفاق استخدام برامج الكمبيوتر لحساب ديناميكيات RPP أثناء الحريق.

14.في نهاية عمل الدورة ، قدم قائمة بالأدبيات المستخدمة.

5. عينة من العمل بالطبع

وزارة الطوارئ الروسية

الدولة الاتحادية التعليمية الميزانية

مؤسسة عليا التعليم المهني

"معهد الأورال للدولة خدمة الحريق

وزارة الاتحاد الروسي للشؤون الدفاع المدني,

حالات الطوارئ والقضاء على عواقب الكوارث الطبيعية "

قسم الفيزياء ونقل الحرارة

عمل الدورة

الموضوع: التنبؤ بمخاطر الحريق في مستودع

الخيار رقم 35

مكتمل:

طالب من مجموعة التدريب Z-461

ملازم أول الخدمة الداخليةإيفانوف الأول.

التحقق:

محاضر أول بالقسم

فيزياء ونقل الحرارة، دكتوراه، نقيب الخدمة الداخلية

سوباتشيفا أ.

يكاترينبورغ

للعمل بالطبع

في تخصص "التنبؤ بمخاطر الحريق"

المستمع إيفانوف إيفان إيفانوفيتش

رقم الخيار 35 نحن سوف 4 مجموعة Z-461

اسم الكائن: مستودع بالة القطن

بيانات أولية

كتلة الضغط الجوي ، مم. RT. st.760 درجة الحرارة ، 0ج 20 كتلة الطول ، 60 متر ارتفاع ، عرض 6 متر ، درجة حرارة 24 متر ، 0فتح S20 1 - قطع سفلي عادي (باب) ، m0؟ العرض ، m3،6 القطع العلوي ، فتحة m3 ، 0فتح S20 2 - عادي (windows)؟ العرض ، م 24 قطع أقل ، م 1.2 فتح ، 0С300 قطع علوي ، متر مربع .4 كتلة تحميل نوع من المواد القابلة للاحتراق قطن في انبعاث دخان باليس Np * م 2/ kg0.6l length ، انبعاثات m32.9CO ، kg / kg 0.0052width ، m13.1CO 2، كجم / كجم 0.578 كمية GN ، كجم 4320 معدل نضوب محدد ، كجم / م 2* с0.0167 إطلاق الحرارة MJ / كجم 16.7 سرعة انتشار اللهب ، م / ث 0.0042 استهلاك الأكسجين كجم / كجم 1.15

حد اقصى: "____"__________

مستمع ____________________ مشرف _______________

1. البيانات الأولية

تقع غرفة النار في مبنى من طابق واحد. تم تشييد المبنى من الطوب والهياكل الخرسانية المسلحة الجاهزة. يوجد في المبنى ، جنبًا إلى جنب مع المستودع ، مكتبان. يتم فصل كلتا الغرفتين عن المستودع بجدار نار. تظهر خطة المنشأة في الشكل 1.

(من الضروري وضع أبعاد الغرفة والكتلة المقدرة للحمل القابل للاحتراق على الرسم البياني وفقًا لإصدارك!)

أرز. 1. خطة البناء

أبعاد المستودع:

الطول l1 = 60 م ؛

العرض l2 = 24 م ؛

ارتفاع 2 س = 6 م.

توجد 10 فتحات نوافذ متطابقة في الجدران الخارجية لمبنى المستودع. المسافة من الأرضية إلى الحافة السفلية لكل نافذة مفتوحة YH = 1.2 متر المسافة من الأرضية إلى الحافة العلوية للفتحة YB = 2.4 متر العرض الكلي لفتحات النوافذ = 24 متر تزجيج فتحات النوافذ مصنوع من الزجاج العادي. يتم إتلاف الزجاج عند درجة حرارة متوسطة الحجم للوسط الغازي في الغرفة ، والتي تساوي 300 درجة مئوية.

غرفة التخزين مفصولة عن غرف العمل بأبواب مقاومة للحريق يبلغ عرضها وارتفاعها 3 م وفي حالة نشوب حريق تغلق هذه الفتحات. مساحة المستودع لها باب واحد يربطها بالبيئة الخارجية. عرض الفتحة 3.6 م والمسافة من الأرضية إلى الحافة العلوية للمدخل Yв = 3، Yн = 0. في حالة نشوب حريق هذا المدخل مفتوح اي. درجة حرارة الفتح 20 درجة مئوية.

الارضيات خرسانية مع رصيف اسفلتي.

المواد القابلة للاحتراقعبارة عن قطن في بالات. حصة المساحة المشغولة بالحمل القابل للاحتراق (GN) = 30٪.

تم العثور على مساحة الأرضية التي يشغلها GN بالصيغة:

أين؟ المساحة الأرضية.

كمية المواد القابلة للاحتراق لكل 1 Р0 = 10. الكتلة الكلية للمادة القابلة للاحتراق.

يبدأ الاحتراق في وسط المنطقة المستطيلة التي تحتلها الآلية العالمية. أبعاد هذا الموقع:

تتميز خصائص GN بالقيم التالية:

القيمة الحرارية Q = 16.7 ؛

إطلاق أول أكسيد الكربون = 0.0052.

لا توجد تهوية ميكانيكية في المبنى. يتم توفير التهوية الطبيعية من خلال فتحات الأبواب والنوافذ.

تدفئة المياه المركزية.

الظروف الجوية الخارجية:

لا رياح ، درجة حرارة خارجية 20 0ج = 293 ك

الضغط (عند المستوى Y = h) Р أ = 760 ملم. RT. الفن ، أي = 101300 باسكال.

معلمات حالة البيئة الغازية داخل المبنى قبل الحريق:

T = 293 ك (حسب الخيار المحدد) ؛

P = 101300 باسكال ؛

خيارات أخرى:

درجة الحرارة الحرجة للتزجيج؟ 300 حوالي من؛

مواد غلاف البناء - الخرسانة المسلحة والطوب ؛

درجة حرارة الهواء في الغرفة - 20 درجة مئوية من؛

نظام إطفاء حريق أوتوماتيكي؟ مفقود؛

تهوية ميكانيكية لمكافحة الدخان؟ مفقود.

2. وصف النموذج الرياضي المتكامل للتطور الحر لحريق في المستودع

تم تطوير نموذج رياضي متكامل للحريق في غرفة على أساس معادلات النار الموضحة في الأعمال. هذه المعادلات تنبع من القوانين الأساسية للفيزياء: قانون حفظ المادة والقانون الأول للديناميكا الحرارية لنظام مفتوح وتشمل:

معادلة التوازن المادي للبيئة الغازية في الغرفة:

V (dcm / df) = GB + w - Gr ، (1)

حيث V هو حجم الغرفة ، م 3؛ مع م - متوسط ​​الكثافة الحجمية للغازية المتوسطة كجم / م 3؛ و - الوقت ، ق ؛ جي ب وج ص - معدلات التدفق الكتلي للهواء الداخل للغرفة والغازات التي تغادر الغرفة ، كجم / ث ؛ w هو معدل الاحتراق الشامل للحمل القابل للاحتراق ، كجم / ثانية ؛

معادلة توازن الأكسجين:

Vd (ص 1) / df = x 1 ج جي ب -x 1ن 1جي ص - ث ل 1يو (2)

أين س 1- حجم متوسط ​​تركيز كتلة الأكسجين في الغرفة ؛ X 1 ج - تركيز الأكسجين في الغازات الخارجة ؛ ن 1- معامل مع مراعاة الاختلاف في تركيز الأكسجين في غازات العادم x 1 جرام 1،ن 1 = س 1 جرام / س 1؛ إل 1- معدل استهلاك الأكسجين أثناء الاحتراق ، ص 1- الكثافة الجزئية للأكسجين في الغرفة ؛

معادلة توازن منتجات الاحتراق:

Vd (p2) / df = w L2Yu - x2n2Gr ، (3)

حيث X أنا - متوسط ​​التركيز الحجمي لمنتج الاحتراق الأول ؛ إل أنا - معدل إطلاق المنتج الأول من الاحتراق (CO ، CO2) ؛ ن أنا - معامل مع مراعاة الاختلاف في تركيز المنتج i في غازات العادم x ig من قيمة متوسط ​​الحجم س أنا ،ن أنا = س ig / X أنا ؛ ر 2- الكثافة الجزئية لمنتجات الاحتراق في الغرفة ؛

معادلة التوازن للكمية الضوئية للدخان في الغرفة:

Vd () / d \ u003d Dsh - n4 Gr / pm - kcSw ، (4)

أين هو حجم متوسط ​​الكثافة الضوئية للدخان ؛ د- قدرة توليد الدخان GM. n4 - معامل يأخذ في الاعتبار الاختلاف في تركيز الدخان في الغازات الساخنة التي تغادر الغرفة عن متوسط ​​التركيز البصري الحجمي للدخان ، n4 = mg / mm ؛

معادلة توازن الطاقة U:

dU / df = ح س ص ن ث + أنا جي ث + ج rv تي في جي في - من ر تي م م غرام س ث , (5)

أين ص م - متوسط ​​الضغط الحجمي في الغرفة ، باسكال ؛ من مساءً ، ت م - متوسط ​​قيم حجم السعة الحرارية متساوي الضغط ودرجة حرارة الغرفة ؛ سصن- قيمة حرارية أقل للعمل GN ، J / kg ؛ من rv ، ت في - السعة الحرارية متساوية الضغط ودرجة حرارة الهواء الداخل ، K ؛ أنا جي - المحتوى الحراري لتغويز منتجات الاحتراق GN، J / kg ؛ م - معامل يأخذ في الاعتبار الفرق بين درجة الحرارة T والسعة الحرارية متساوية الضغط C rg غازات المداخن من متوسط ​​درجة حرارة الحجم T م ومتوسط ​​حجم السعة الحرارية متساوي الضغط Срm ,

م = ج rg تي جي / Cpm تي م ;

يو - معامل اكتمال احتراق GN ؛ س ث - تدفق الحرارة في السياج ، W.

درجة حرارة متوسطة الحجم T م المتعلقة بمتوسط ​​ضغط الحجم Р م وكثافة ص م معادلة حالة الوسط الغازي بالغرفة:

ص م = مع م ر م تم .(6)

معادلة توازن مواد الحريق ، مع الأخذ في الاعتبار تشغيل نظام الإمداد والعادم للتهوية الميكانيكية ، وكذلك مع مراعاة تشغيل نظام إطفاء الحريق الحجمي بغاز خامل ، ستتخذ الشكل التالي:

VdP م / df \ u003d w + G ب -G ص + ز إلخ -G فيت + ج Ov (7)

يتم حل نظام المعادلات أعلاه بالطرق العددية باستخدام برنامج كمبيوتر. مثال على ذلك هو برنامج INTMODEL.

. حساب ديناميكيات RPP باستخدام برنامج الكمبيوتر INTMODEL

نتائج المحاكاة الحاسوبية

ينفذ برنامج الكمبيوتر التعليمي INTMODEL النموذج الرياضي للحريق الموصوف أعلاه وهو مصمم لحساب ديناميكيات تطور الحرائق للمواد والمواد السائلة والصلبة القابلة للاحتراق في الغرفة. يسمح لك البرنامج بمراعاة فتح الفتحات وتشغيل أنظمة التهوية الميكانيكية وإطفاء الحريق الحجمي بالغاز الخامل ، ويأخذ أيضًا في الاعتبار توازن الأكسجين في النار ، ويسمح لك بحساب تركيز أكاسيد الكربون CO و كو 2ومحتوى الدخان في الغرفة ومدى الرؤية فيه.

الجدول 1. ديناميات تطوير معلمات البيئة الغازية في الغرفة وإحداثيات PRD

الوقت ، minTemperature tm ، 0С كثافة بصرية للدخان µm ، Np / m نطاق الرؤية lm ، m ،

بالوزن٪ بالوزن٪ s م كجم / م 3المستوى المحايد - PRD Y * ، mG في ، كجم / سغ جي ، كجم / sdp، PaS رر م 2020064,6223001,20531,50,0080,00800120064,6222,999001,2051,150,160,3290,010,2221064,6222,99400,0031,20261,040,411,0650,050,8322064,6222,9800,0091,19620,960,6762,0720,181,8425064,6222,95100,0221,18410,910,9493,2480,433,19530064,6222,90300,0451,16580,891,2374,490,824,99636064,6222,8290,0010,0781,14120,871,5485,7021,347,18745064,6222,7240,0010,1271,11090,881,896,8111,979,78855064,6222,580,0020,1921,0760,892,267,7722,6812,77967064,6222,3910,0030,2791,03850,912,658,5563,4216,171081064,6222,1490,0040,390,99760,912,9319,3914,2719,9711970,00164,6221,8450,0050,530,95410,913,2610,0515,1524,17 121150,00164,6221,4710,0060,7020,90950,933,63110,5276,0128,78131350,00164,6221,0190,0080,9110,86550,954,03610,8256,8333,81141560,00164,6220,4830,011,1610,82350,984,46610,9677,5739,25151770,00164,6219,8620,0131,4550,78461,014,91510,9778,2245,11161980,00264,6219,1580,0161,7950,74991,045,37210,8828,7451,41172180,00364,6218,3820,022,180,72021,085,83710,7019,1458,14182350,00464,6217,5540,0232,6080,69591,126,29810,4639,4165,29192480,00664,6216,7020,0283,0750,67741,166,73710,1969,5572,87202580,00964,6215,8590,0323,5710,66481,197,1469,9169,5980,83212640,01364,6215,0580,0374,0880,65771,237,5059,6479,5389,13222660,01864,6214,3270,0414,6120,65531,267,7979,4089,4197,71232650,02564,6213,680,0465,1340,65681,288,0289,1989,25106,5242610,03364,6213,1210,0515,6450,66121,38,1299,0789,1115,41252560,04257,0812,6480,0556,1380,66761,38,089,0698,99124,38262500,05146,7512,2510,0596,6110,67481,338,3348,7958,7133,33272450,0639,4711,9180,0647,060,68241,439,2347,9978,05141,51282430,0734,0111,5990,0687,5260,68492,0716,033,6534,76149,08292410,0829,7911,3370,0727,9760,68742,116,3183,4874,59156,38302370,0926,5811,1320,0758,390,69252,0315,4353,8924,9163,28312320,09924,1410,970,0798,7650,69991,8513,3834,9785,69169,74322250,10722,310,8480,0829,0950,70921,5410,0637,1147,1175,72332190,11420,9210,7580,0849,3840,71851,358,1848,5217,87181,31342140,1219,8610,6750,0879,6540,72591,37,6418,9198,01186,62352100,12519,0210,5950,0899,9120,73141,287,4549,0297,99191,74362070,1318,3110,5190,09110,1570,73581,287,3819,0497,94196,69372050,13417,7110,4480,09310,3920,73941,277,3319,0577,89201,5382030,13817,210,3840,09510,6150,74241,277,2859,0667,85206,18392010,14216,7510,3240,09710,8270,7451,277,2449,0757,82210,76402000,14616,3510,2690,09911,030,74731,277,2079,0847,79215,24411980,14915,9910,2190,10111,2230,74921,267,1749,0927,76219,62421970,15215,6810,1720,10311,4080,7511,267,1449,17,74223,92431960,15515,3910,1280,10411,5840,75261,267,1179,1087,72228,14441960,15715,1310,0880,10611,7530,7541,267,0929,1157,71232,3451950,1614,8910,0490,10711,9140,75521,267,079,1217,69236,38461940,16214,6810,0130,10912,0690,75631,267,059,1277,68240,4471930,16414,489,9790,1112,2170,75731,267,0319,1337,67244,36481890,16614,3510,0550,1112,2490,76531,448,5737,6846,73248,07491740,16314,5710,4160,10811,9570,78951,579,4396,6955,85250,96501570,15715,210,9260,10311,4720,82081,659,8145,9975,09253,06511400,14716,211,5050,09810,8920,85581,729,9275,4134,4254,53521230,13617,5212,1040,09310,2830,89291,779,8384,8973,77255,54531060,12419,1312,6920,0879,6890,93081,819,5584,4453,2256,2254920,11321,0113,2440,0829,1370,96811,849,0994,0612,69256,6655790,10323,1513,7460,0788,6421,00351,868,4953,742,26256,9556680,09325,5514,1910,0748,2081,0361,867,7953,471,89257,1457590,08428,2114,5780,077,8351,06471,836,9213,3411,62257,2557,5550,0829,7514,7590,0697,6621,07771,816,5173,2621,49257,3

التغيير في متوسط ​​معلمات الحجم للوسط الغازي في الوقت المناسب

أرز. 2. تغير في حجم متوسط ​​درجة حرارة الوسط الغازي في الوقت المناسب

وصف الرسم البياني:يمكن تفسير الزيادة في درجة الحرارة في أول 22 دقيقة من الحريق بالحرق في وضع PRN ، والذي يرجع إلى محتوى الأكسجين الكافي في الغرفة. من الدقيقة 23 ، ينتقل الحريق إلى وضع PRV بسبب انخفاض كبير في تركيز الأكسجين. من 23 دقيقة إلى 50 دقيقة ، تتناقص شدة الحرق باستمرار ، على الرغم من الزيادة المستمرة في منطقة الاحتراق. بدءًا من الدقيقة الخمسين ، يتحول الحريق مرة أخرى إلى وضع PRN ، والذي يرتبط بزيادة تركيز الأكسجين نتيجة احتراق الحمولة القابلة للاحتراق.

جدولة الاستنتاجات:على الرسم البياني لدرجة الحرارة ، يمكن تمييز 3 مراحل من تطور الحريق بشكل تقليدي. المرحلة الأولى هي ارتفاع درجة الحرارة (حتى 22 دقيقة تقريبًا) ، والمرحلة الثانية هي المرحلة شبه الثابتة (من 23 دقيقة إلى 50 دقيقة) ، والثالثة هي مرحلة الاضمحلال (من 50 دقيقة لإكمال الاحتراق للحمل القابل للاحتراق ).

أرز. 3. تغير في الكثافة الضوئية للدخان بمرور الوقت

وصف الرسم البياني:في المراحل الأولى من الحريق ، ينبعث الدخان بشكل طفيف ، فإن كفاءة الاحتراق هي الحد الأقصى. في الأساس ، يبدأ انبعاث الدخان بعد 22 دقيقة من بداية الاشتعال ، وسيحدث فائض MPD من حيث متوسط ​​قيمة حجم كثافة الدخان في حوالي 34 دقيقة. بدءًا من 52 دقيقة ، مع الانتقال إلى وضع التوهين ، ينخفض ​​الدخان.

جدولة الاستنتاجات:بدأ إطلاق كميات كبيرة من الدخان فقط مع انتقال النار إلى وضع PRV. خطر انخفاض الرؤية في الدخان في هذه الغرفة ضئيل - سيتم تجاوز حد الأمان تقريبًا بعد 34 دقيقة فقط من بداية الاشتعال ، والذي يمكن تفسيره أيضًا من خلال وجود فتحات كبيرة مفتوحة في الغرفة (الباب).

أرز. 4. تغيير مدى الرؤية في الغرفة في الوقت المناسب

وصف الرسم البياني:لمدة 26 دقيقة من تطوير الحريق ، يظل نطاق الرؤية في غرفة الاحتراق مرضيًا. مع الانتقال إلى وضع PRV ، تتدهور الرؤية في غرفة محترقة بسرعة.

جدولة الاستنتاجات:نطاق الرؤية مرتبط بالكثافة البصرية للدخان حسب النسبة. أي أن نطاق الرؤية يتناسب عكسياً مع الكثافة البصرية للدخان ، وبالتالي ، مع زيادة الدخان ، ينخفض ​​نطاق الرؤية والعكس صحيح.

أرز. 5. تغيير في حجم متوسط ​​تركيز الأكسجين بمرور الوقت

وصف الرسم البياني:في أول 9 دقائق من تطور الحريق (المرحلة الأولية) ، يظل متوسط ​​تركيز الأكسجين الحجمي دون تغيير تقريبًا ، أي استهلاك الأكسجين بواسطة اللهب منخفض ، ويمكن تفسير ذلك بالحجم الصغير لمركز الاحتراق في هذا الوقت. مع زيادة مساحة الاحتراق ، ينخفض ​​محتوى الأكسجين في الغرفة. من حوالي 25 دقيقة من بدء الاحتراق ، يستقر محتوى الأكسجين عند مستوى 10-12٪ بالوزن ويظل ثابتًا تقريبًا حتى الدقيقة 49 من الحريق. وهكذا ، من 25 إلى 49 دقيقة ، يتم تنفيذ وضع PRV في الغرفة ، أي حرق في ظروف نقص الأكسجين. بدءًا من الدقيقة الخمسين ، يزداد محتوى الأكسجين ، والذي يتوافق مع مرحلة الاضمحلال ، حيث يملأ الهواء الداخل الغرفة تدريجيًا مرة أخرى.

جدولة الاستنتاجات:يسمح لك الرسم البياني لتركيز الأكسجين ، على غرار الرسم البياني لدرجة الحرارة ، بتحديد لحظات التغيير في أوضاع ومراحل الاحتراق. من المستحيل تتبع لحظة تجاوز القيمة الحدية للأكسجين في هذا الرسم البياني ؛ لذلك ، سيكون من الضروري إعادة حساب الكسر الكتلي للأكسجين إلى كثافته الجزئية باستخدام قيمة متوسط ​​الكثافة الحجمية للغاز والصيغة .

أرز. الشكل 6. التغيير في متوسط ​​تركيز حجم ثاني أكسيد الكربون في وقت تطور الحريق

وصف الرسم البياني: قم بعمل وصف واستنتاجات على الرسوم البيانية بالقياس مع ما سبق.

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 7. التغيير في متوسط ​​تركيز حجم ثاني أكسيد الكربون بمرور الوقت

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 8. التغير في متوسط ​​الكثافة الحجمية للوسط الغازي في الوقت المناسب

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 9. تغيير في موضع الطائرة ذات الضغوط المتساوية في الوقت المناسب

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 10. تغيير في تدفق الهواء النقي إلى الغرفة من وقت تطور الحريق

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 11. تغيير في تدفق الغازات الساخنة من المبنى من وقت نشوب الحريق

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 12. التغيير في فرق الضغط مع مرور الوقت

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

أرز. 13. التغيير في منطقة الاحتراق أثناء الحريق مع مرور الوقت

وصف الرسم البياني:

جدولة الاستنتاجات:

وصف الموقف على النار في الساعة 11 دقيقة

وفقا للفقرة 1 من الفن. 76 FZ-123 "اللوائح الفنية لمتطلبات السلامة من الحرائق" ، وقت وصول الوحدة الأولى رجال الاطفاءإلى مكان المكالمة في المستوطنات الحضرية والمناطق الحضرية يجب ألا تتجاوز 10 دقائق. وبالتالي ، يتم وصف الوضع على الحريق لمدة 11 دقيقة من بداية الحريق.

في اللحظات الأولى من الزمن ، مع التطور الحر للحريق ، تصل معلمات الوسيط الغازي في الغرفة إلى القيم التالية:

الوصول إلى درجة حرارة 97 درجة مئوية (تتجاوز قيمة العتبة 70 درجة مئوية) ؛

نطاق الرؤية لم يتغير عمليا وهو 64.62 م ، أي لم يتجاوز بعد عتبة 20 م ؛

الكثافة الجزئية للغازات هي:

ج = 0.208 كجم / م 3 ، وهو أقل من الحد من كثافة الأكسجين الجزئية ؛

ج = 0.005 كجم / م 3 ، وهي أقل من الكثافة الجزئية المحددة لثاني أكسيد الكربون ؛

c = 0.4 * 10-4 كجم / م 3 ، وهي أقل من الكثافة الجزئية المحددة لأول أكسيد الكربون ؛

سيكون Tx عند مستوى 0.91 م ؛

تبلغ مساحة الحرق 24.17 م 2 .

وهكذا ، أظهرت الحسابات أنه في الدقيقة الحادية عشرة من التطور الحر للحريق ، سيصل RPP التالي إلى الحد الأقصى المسموح به: متوسط ​​درجة الحرارة الحجمية للوسط الغازي (في الدقيقة العاشرة).

. الوقت للوصول إلى قيم RPP الحرجة والعتبة

وفقًا للقانون الاتحادي 123 "اللوائح الفنية بشأن متطلبات السلامة من الحرائق" ، يعتبر وقت الإخلاء الضروري هو الحد الأدنى من الوقت الذي يستغرقه أحد مخاطر الحريق للوصول إلى قيمته الحرجة.

وقت الإخلاء المطلوب من المبنى وفقًا للنمذجة الرياضية

الجدول 2. الوقت للوصول إلى العتبات

البند رقم القيم الحدودية وقت الوصول ، الحد الأدنى 1 درجة الحرارة القصوى لوسط الغاز t = 70 درجة مئوية 102 نطاق الرؤية الحرجة 1 كرونة = 20 م 333 الحد الأقصى المسموح به للكثافة الجزئية للأكسجين مع = 0.226 كجم / م 3104 الحد الأقصى المسموح به للكثافة الجزئية لثاني أكسيد الكربون (مع )قبل = (مع )قبل = 0.11 كجم / م 35 الحد الأقصى للكثافة الجزئية المسموح بها لأول أكسيد الكربون (مع )قبل = (مع )قبل = 1,16*10 -3كجم / م 3لم يتم الوصول 6 الحد الأقصى لمتوسط ​​درجة الحرارة الحجمية للوسط الغازي T م = 237 + 273 = 510 K307 درجة الحرارة الحرجة للتزجيج t = 300 درجة مئوية لم يتم الوصول إليها = 70 درجة مئوية 9

في هذه القضيةالحد الأدنى من الوقت للإخلاء من المستودع هو وقت الوصول إلى درجة الحرارة المحددة للوسط الغازي ، والتي تساوي 10 دقائق.

استنتاج:

أ) وصف ديناميكيات تطور OFP الفردي ، وتسلسل حدوث الأحداث المختلفة ، وبشكل عام ، وصف التنبؤ بتطور الحريق ؛

ب) التوصل إلى استنتاج حول التشغيل في الوقت المناسب لأجهزة الكشف عن الحرائق المثبتة في الغرفة (انظر البند 8 ، الجدول 2). في حالة عدم كفاءة تشغيل أجهزة الكشف عن الحريق ، قدم لها بديلاً (الملحق 3).

تحديد الوقت من بداية الحريق إلى الانسداد
طرق الإخلاء بمخاطر الحريق دعونا نحسب وقت الإخلاء المطلوب لغرفة ذات أبعاد 60 24 6 ، حيث يكون حمل النار عبارة عن قطن في بالات. درجة الحرارة الأولية في الغرفة هي 20 درجة مئوية.

بيانات أولية:

مجال

حجم مجاني

معلمة بلا أبعاد

درجة الحرارة t0 = 20 درجة مئوية ؛

نوع المادة القابلة للاحتراق - القطن في بالات - TGM ، n = 3 ؛

القيمة الحرارية Q = 16.7 ؛

معدل الإرهاق المحدد = 0.0167 ؛

سرعة انتشار اللهب على سطح GM ؛

القدرة على توليد الدخان D = 0.6 ؛

استهلاك الأكسجين = 1.15 ؛

إطلاق ثاني أكسيد الكربون = 0.578 ؛

إطلاق أول أكسيد الكربون = 0.0052 ؛

اكتمال احتراق GM ؛

خيارات أخرى

معامل الانعكاس ب = 0.3 ؛

الإضاءة الأولية E = 50 لكس ؛

سعة حرارية متساوية الضغط Cp = 1.003 10 -3 MJ / kg؟ K ؛

مدى الرؤية الأقصى = 20 م ؛

القيم الحدية لتركيز الغازات السامة:

0.11 كجم / م 3 ؛

1.16-10-3 كجم / م 3 ؛

حساب المعلمات المساعدة

أ = 1.05 ؟؟ = 1.05؟ 0.0167؟ (0.0042) 2 = 3.093 10-7 كجم / ثانية 3

B \ u003d 353؟ Wed؟ V / (1-) ؟؟ Q \ u003d 353؟ 1.003؟ 10-3؟ 6912 / (1-0.6)؟ 0.97؟ 16.7 \ u003d 377.6 kg

ب / أ = 377.69 / 3.093؟ 10-7 = 1.22؟ 109 ج 3

حساب وقت بداية PDZ OFP:

1)لدرجات حرارة مرتفعة:

2)بفقدان الرؤية:

3)لمحتوى الأكسجين المنخفض:

4)لثاني أكسيد الكربون CO2

تحت علامة اللوغاريتم ، يتم الحصول على رقم سالب ، لذلك هذا العامل ليس خطيرًا.

5)لأول أكسيد الكربون

تحت علامة اللوغاريتم ، يتم الحصول على رقم سالب ، لذلك هذا العامل ليس خطيرًا.

مدة الحريق الحرج:

tcr = miníý = í746 ؛ 772 ؛ ý = 746 ث.

يتم تحديد المدة الحرجة للحريق بالوقت الذي يتم فيه الوصول إلى درجة الحرارة القصوى المسموح بها في الغرفة.

الوقت المطلوب لإخلاء المستودع:

tnv = 0.8 * tcr / 60 = 0.8 * 746/60 = 9.94 دقيقة.

توصل إلى استنتاج حول كفاية / عدم كفاية الوقت للإخلاء وفقًا لبيانات الحساب.

استنتاج: قارن بين أوقات الإخلاء المطلوبة التي تم الحصول عليها بطرق مختلفة ، وإذا لزم الأمر ، اشرح الاختلافات في النتائج.

. حساب ديناميكيات RPP لمستوى منطقة العمل. تحليل الوضع على النار وقت 11 دقيقة

مستوى منطقة العمل وفقًا لـ GOST 12.1.004-91 "السلامة من الحرائق. المتطلبات العامة "تؤخذ تساوي 1.7 متر.

العلاقة بين قيم RPP المحلية والمتوسطة الحجمية لارتفاع الغرفة هي كما يلي:

(OFP؟ OFPO) = (OFP؟ OFPO) Z ،

أين هو OFP؟ القيمة المحلية (العتبة) لـ RPP ؛

OFPO؟ القيمة الأولية لـ OFP ؛

OFP؟ متوسط ​​حجم قيمة العامل الخطير ؛

Z؟ معلمة بدون أبعاد محسوبة بالصيغة (انظر القسم 4.2).

الجدول 3. ديناميكيات تطوير التربية البدنية العامة على مستوى منطقة العمل

الوقت ، دقيقة ، оС ، كتلة ٪ ،

Np / م م ، كتلة٪ ، كتلة٪ ، كجم / م 3، M120،023،0000،00،00064،620،0000،0001،205171،353220،422،970،00،000،00،000،620،0000،000،00،00،00،20،204161،306320،822،9920،00،620،0000 ، 00،00،00،00،00، ations، 201471،2734222، 122،9790،00،00064،620،0000،000،009271،196371،251524.2222222222.9590،0000064،620،0000،018961،188661،243626.722 .9280.00،000،000 420،032861،178301،235730.522222، 8840.0000064.620،000 420،053501،165531،239834.722.82323230،0000064،000،000،000،000،08080891،150831،243939،822،7430.0000061010101010411425 .0000064.620.001690.164301.117801.251 1152,422,5130,0004264,620,002110,223281,099481,251 1260,022,3560,0004264,620,002530,295741,080691,260

مساحة الحريق 24.17 م.

درجة الحرارة على مستوى منطقة العمل هي 52.4 0C التي لا تصل إلى MPD تساوي 70 0 من.

نطاق الرؤية في الغرفة لم يتغير وهو كذلك

2.38 / 0.00042 = 5666 م.

تركيز الأكسجين الطبيعي: 22.513٪ كتلة.

الكثافة الجزئية لـ O2 و CO و CO2 على مستوى منطقة العمل متساوية ، على التوالي:

1.09948؟ 22.513 / 100 = 0.247 كجم / م 3 ؛

1.09948 0.00211 / 100 = 2.3 * 10-5 كجم / م 3 ؛

1.09948 0.22328 / 100 = 0.00245 كجم / م 3.

وهكذا ، أظهرت الحسابات أن الكثافة الجزئية للأكسجين أعلى من MPD ، وأن كثافة الغازات السامة أقل.

أرز. 14. مخطط تبادل الغازات في الغرفة الساعة 11 دقيقة

في الدقيقة الحادية عشرة من الاحتراق ، يستمر تبادل الغازات بالمؤشرات التالية: تدفق الهواء البارد 3.26 كجم / ثانية ، وتدفق الغازات الساخنة من الغرفة 10.051 كجم / ثانية.

يوجد في الجزء العلوي من المدخل تدفق للغازات المدخنة المسخنة من الغرفة ، ومستوى الضغوط المتساوية عند مستوى 1.251 متر ، وهو أقل من مستوى منطقة العمل.

استنتاج: بناءً على نتائج الحسابات ، قدم وصفًا تفصيليًا للوضع التشغيلي في وقت وصول أقسام مكافحة الحرائق ، واقترح تدابير للإخلاء الآمن للأشخاص.

الاستنتاج العام حول العمل

قم بعمل استنتاج عام حول العمل ، بما في ذلك:

أ) وصف موجز للكائن ؛

ب) الخصائص العامة لديناميكيات RFR أثناء التطور الحر للحريق ؛

ج) مقارنة الوقت الحرج لبداية PDZ لمخاطر الحريق وفقًا لحسابات برنامج الكمبيوتر INTMODEL ومنهجية تحديد الوقت من بداية الحريق إلى إغلاق طرق الإخلاء نتيجة للانتشار من مخاطر الحريق بالنسبة لهم وفقًا للملحق رقم 5 لأمر وزارة الطوارئ الروسية بتاريخ 07.10.2019.

د) تحليل تشغيل أجهزة الكشف عن الحريق المثبتة في الغرفة ، إذا لزم الأمر ، مقترحات لاستبدالها ؛

هـ) وصف الوضع التشغيلي في وقت وصول أقسام مكافحة الحرائق ، ومقترحات للإخلاء الآمن للأشخاص ؛

و) استنتاج حول جدوى وآفاق استخدام برامج الكمبيوتر لحساب ديناميكيات RPP أثناء الحريق.

المؤلفات

1. Terentiev D.I. التنبؤ بعوامل الحريق الخطرة. دورة المحاضرات / د. Terentiev، A.A. سوباتشيفا ، ن. تريتياكوفا ، ن. Barbin // FGBOU VPO "معهد الأورال التابع لدائرة الإطفاء التابعة لوزارة حالات الطوارئ في روسيا". - يكاترينبرج ، 2012. - 182 ص.

2. الكوابيس Yu.A. التنبؤ OFP في الداخل: الدورة التعليمية/ يو. الكوابيس / - م: أكاديمية خدمة الإطفاء الحكومية التابعة لوزارة الشؤون الداخلية لروسيا ، 2000. -118 ص.

القانون الاتحاديالاتحاد الروسي بتاريخ 22 يوليو 2008 رقم 123-FZ "اللوائح الفنية بشأن متطلبات السلامة من الحرائق".

أمر وزارة حالات الطوارئ في الاتحاد الروسي بتاريخ 10 يوليو 2009 رقم 404 (بصيغته المعدلة في 14 ديسمبر 2010) "بشأن الموافقة على منهجية تحديد القيم المحسوبة لمخاطر الحريق في منشآت الإنتاج". - السلامة من الحرائق والانفجارات. - رقم 8. - 2009. - ص. 7-12.

أمر وزارة حالات الطوارئ في الاتحاد الروسي بتاريخ 30 يونيو 2009 رقم 382 (بصيغته المعدلة في 11 أبريل 2011) "بشأن الموافقة على منهجية تحديد القيم المحسوبة لمخاطر الحريق في المباني والهياكل والهياكل من فئات مختلفة من مخاطر الحريق الوظيفية ". - السلامة من الحريق رقم 3. - 2009. - ص. 7-13.

دروس خصوصية

بحاجة الى مساعدة في تعلم موضوع؟

سيقوم خبراؤنا بتقديم المشورة أو تقديم خدمات التدريس حول الموضوعات التي تهمك.
قم بتقديم طلبمع الإشارة إلى الموضوع الآن لمعرفة إمكانية الحصول على استشارة.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

وزارة الزراعة في الاتحاد الروسي

التعليم في ميزانية الدولة الاتحادية

مؤسسة التعليم المهني العالي

"جامعة ولاية فولغوغراد الزراعية"

قسم التزويد بالمياه الزراعية والهيدروليكا

نبذة مختصرة

في مجال "التنبؤ بمخاطر الحريق"

حول الموضوع: "معلومات عامة حول طرق توقع RPP في المباني"

انتهى الفن. uch. غرام EMF-400

شارونوف ن.

فحصه: Ereshchenko T.V.

فولجوجراد 2015

تتميز طرق التنبؤ RPP اعتمادًا على نوع النموذج الرياضي للحريق وتنقسم إلى ثلاث فئات (ثلاثة أنواع): متكامل ، منطقة ، مجال (تفاضلي).

يسمح نموذج الحرائق المتكامل بالحصول على المعلومات ، أي قم بالتنبؤ بمتوسط ​​قيم معلمات حالة البيئة في الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق.

نموذج حريق متكامل

النموذج الرياضي المتكامل للحريق هو نظام من المعادلات التفاضلية العادية التي تصف التغير في متوسط ​​معلمات الحجم لحالة الوسط الغازي في الغرفة أثناء نشوب حريق. هل يتبعون القوانين الأساسية للطبيعة؟ القانون الأول للديناميكا الحرارية لنظام ديناميكي حراري مفتوح وقانون حفظ الكتلة. لأول مرة ، تم صياغة النموذج المتكامل بواسطة البروفيسور Yu.A. كوشماروف في عام 1976.

تم وصف نموذج الحريق المتكامل بمزيد من التفصيل في الملحق 6 لأمر وزارة الطوارئ الروسية بتاريخ 30 يونيو 2009 رقم 382.

حدود النموذج المتكامل

ينطبق النموذج المتكامل في الحالة التي يمكن فيها اعتبار حالة الوسيط الغازي بدرجة كافية من اليقين كما هي في جميع أنحاء حجم الغرفة بالكامل. هذا الافتراض صحيح إذا كان النموذج يحتوي على:

مصدر نار كبير بدرجة كافية ؛

حجم صغير نسبيًا من المباني ؛

تبادل غازات داخلي جيد ، يضمن خلطًا موحدًا لمنتجات الاحتراق.

وبالتالي ، يمكن تطبيق النموذج المتكامل في ظل الشروط التالية:

للمباني التي تحتوي على نظام متطور للغرف صغيرة الحجم ذات التكوين الهندسي البسيط ؛

بالنسبة للغرف التي يتناسب فيها الحجم المميز لمقعد النار مع الأبعاد المميزة للغرفة وتتناسب أبعاد الغرفة مع بعضها البعض (تختلف الأبعاد الخطية للغرفة بما لا يزيد عن 5 مرات) ؛

لإجراء حسابات أولية من أجل تحديد سيناريو الحريق الأكثر خطورة.

إذا كان أحد الأبعاد الخطية للغرفة أكبر بخمس مرات من واحد على الأقل من البعدين الخطيين الآخرين ، فمن الضروري تقسيم هذه الغرفة إلى أقسام ، تتناسب أبعادها مع بعضها البعض ، والنظر في الأقسام كغرف منفصلة متصلة بواسطة فتحات ، والتي تساوي مساحة المقطع العرضي على حدود قطع الأراضي. لا يُسمح باستخدام إجراء مماثل في حالة تجاوز البعدين الخطيين الثالث بأكثر من 5 مرات.

يتيح نموذج المنطقة الحصول على معلومات حول حجم المناطق المميزة التي تحدث أثناء نشوب حريق في المبنى والمتغيرات المتوسطة لحالة البيئة في هذه المناطق.

تُستخدم النماذج الرياضية للمنطقة بشكل أساسي لدراسة ديناميكيات عوامل الحريق الخطرة في المرحلة الأولى من الحريق. في المرحلة الأولية ، يتميز توزيع معلمات حالة الوسيط الغازي على حجم الغرفة بعدم التجانس الكبير (التفاوت). خلال هذه الفترة (الجزء) من الوقت ، يمكن تقسيم المساحة داخل الغرفة بشكل مشروط إلى عدد من المناطق المميزة بدرجات حرارة مختلفة بشكل كبير وتركيبات الوسائط الغازية. لا تبقى حدود هذه المناطق ثابتة وثابتة مع تطور الحريق. بمرور الوقت ، يتغير التكوين الهندسي للمناطق ويختفي اختلاف التباين بين معلمات حالة الغاز في هذه المناطق. من حيث المبدأ ، يمكن تقسيم المساحة داخل الغرفة إلى أي عدد من المناطق. في هذه المحاضرة ، سننظر في أبسط نموذج منطقة للحريق ، والذي يمكن تطبيقه في ظل ظروف تكون فيها أبعاد مصدر الاحتراق أصغر بكثير من أبعاد الغرفة. يمكن تمثيل عملية تطوير الحريق على النحو التالي. بعد اشتعال المواد القابلة للاحتراق ، تندفع المنتجات الغازية الناتجة إلى الأعلى ، وتشكل نفاثة الحمل الحراري فوق مركز الاحتراق. بعد أن وصلت إلى سقف الغرفة ، تنتشر هذه الطائرة ، وتشكل طبقة من الغاز الدخاني بالقرب من السقف. بمرور الوقت ، يزداد سمك هذه الطبقة. 1. بيان مشكلة نمذجة المنطقة. وفقًا لما سبق ، يمكن تمييز ثلاث مناطق مميزة في حجم الغرفة: عمود الحمل الحراري فوق النار ، وطبقة من الغاز المسخن بالقرب من السقف ، ومنطقة هوائية مع معلمات حالة غير متغيرة عمليًا تساوي قيمها الأولية. يُطلق على النموذج الرياضي للنار ، المستند إلى تقسيم الفضاء إلى مناطق مميزة ، نموذج المناطق الثلاث.

فيما يلي ، نقتصر على النظر في المرحلة الأولى من المرحلة الأولى من الحريق. مفهوم "المرحلة الأولى من المرحلة الأولية من الحريق" يعني طول الفترة الزمنية التي يصل خلالها الحد السفلي للطبقة القريبة من السقف ، المتناقص باستمرار ، إلى الحافة العلوية للمدخل. في المرحلة الأولى من المرحلة الأولى من الحريق ، تتراكم الغازات الساخنة في منطقة السقف فقط. في المرحلة الثانية ، يقع الحد السفلي للمنطقة الثانية أسفل الحافة العلوية للمدخل. مع بداية المرحلة الثانية ، تبدأ عملية خروج الغازات الساخنة من الغرفة عبر المدخل. قبل بداية هذه المرحلة ، يحدث فقط إزاحة (من خلال المدخل) للهواء البارد من المنطقة الثالثة.

يتيح نموذج المجال (التفاضلي) إمكانية حساب قيم جميع معلمات الحالة المحلية في جميع نقاط الفضاء داخل الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق.

نموذج المجال التفاضلي. يسمح نموذج الحرائق المتكامل بالحصول على معلومات حول القيم المتوسطة لمعلمات البيئة في الغرفة لأي لحظة من تطور الحريق. يسمح نموذج المنطقة للشخص بالحصول على فكرة عن حجم المناطق المميزة التي تحدث أثناء نشوب حريق في الغرفة ، بالإضافة إلى متوسط ​​معلمات حالة البيئة داخل هذه المناطق. وأخيرًا ، يتيح النموذج التفاضلي الميداني حساب قيمة جميع معلمات الحالة المحلية في أي نقطة في مساحة الغرفة لأي لحظة من تطور الحريق. تتميز جميع النماذج الثلاثة رياضيًا بمستويات مختلفة من التعقيد. النموذج الأكثر سهولة في التنفيذ هو النموذج المتكامل ، كما أنه الأقل دقة. الواعدة ، من حيث تطبيق عمليهو نموذج احتراق ميداني.

تعتمد النماذج الميدانية على نظام المعادلات التفاضلية الجزئية. نتائج حل نظام المعادلات هذا هي مجالات توزيع درجات الحرارة والسرعات وتركيزات مكونات الوسط الغازي في كل لحظة من الزمن. يقوم برنامج FDS (Fire Dynamics Simulator) بتنفيذ نموذج هيدروديناميكي حسابي (CFD) لانتقال الحرارة والكتلة أثناء الاحتراق. يحل FDS معادلات Navier-Stokes للتدفقات المعتمدة على درجة حرارة منخفضة السرعة. الخوارزمية الأساسية عبارة عن مخطط محدد لاستخدام طريقة مصحح التنبؤ من الدرجة الثانية من الدقة في الإحداثيات والوقت.

يتم تنفيذ الاضطراب باستخدام نموذج Smagorinsky "Vortex Scale Modeling". نحن مهتمون بشكل أساسي بالوقت الأولي للحريق ، عند تشغيل الأوتوماتيكي إنذار حريقلا يزال من الممكن أن يؤدي النظام إلى أداء وظائفه المستهدفة (إخلاء الأشخاص ، إطفاء حريق فعال). هذا الوقت قصير نسبيًا ، وخلال هذه الفترة الزمنية ، تحتوي النار على بعض الميزات التي تجعل من الممكن تبسيط النموذج الرياضي بشكل أكبر. السمة الرئيسية لهذه العملية هي عدم وجود تبادل للغازات بين الغرفة والبيئة.

لا يوجد هواء يدخل الغرفة من البيئة ، ويتم تحديد ديناميكيات الإشعال فقط من خلال حمل النار. لذلك ، فإن نموذج الحريق الميداني الذي تم تناوله في هذه الورقة محدود زمنيًا ولا يكون صالحًا إلا في اللحظة الأولى من تطور الحريق ، بينما لا يوجد تدفق هواء إلى الغرفة ،

تختلف النماذج المدرجة عن بعضها البعض في كمية المعلومات التي يمكن أن تقدمها عن حالة البيئة الغازية في الغرفة والهياكل التي تتفاعل معها في مراحل مختلفة من الحريق.

رياضياً ، تتميز الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من نماذج النار بمستويات مختلفة من التعقيد. الأكثر تعقيدًا من الناحية الرياضية هو النموذج الميداني.

محاكاة التنبؤ بالحرائق الخطرة

فهرس

1. التنبؤ بعوامل الحرائق الخطرة أرتامونوف ، ف. بيلوبراتوفا ، يو. بيلشينا وآخرون - سانت بطرسبرغ: دائرة الإطفاء التابعة لولاية سانت بطرسبرغ التابعة لوزارة حالات الطوارئ في روسيا ، 2007.

2. التنبؤ بمخاطر الحريق: كتاب مدرسي / Yu.D. موتوريجين ، في. لوفتشيكوف ، ف. ديمنتييف ، يو. بيلشينا. - سانت بطرسبرغ: أستيريون ، 2013.

3. Koshmarov Yu. A. التنبؤ بالعوامل الخطرة لحريق في غرفة: كتاب مدرسي. - م: أكاديمية خدمة الإطفاء الحكومية التابعة لوزارة الشؤون الداخلية الروسية ، 2005.

4. التنبؤ بمخاطر الحريق / Motorygin Yu.D.، Lovchikov V.A.، Parinova Yu.G. // ورشة عمل معمل SPb: جامعة سانت بطرسبرغ التابعة لدائرة الإطفاء التابعة لوزارة حالات الطوارئ في روسيا ، 2008.

5. Dryzdel D. مقدمة في ديناميات النار. - M: Stroyizdat ، 1990.

6. محاكاة الحرائق والانفجارات. (تحت تحرير Brushlinsky N.N. و Korolchenko A.Ya.) - M: Iz-vo “Pozhnauka” ، 2000.

7. Puzach S.V. طرق حساب انتقال الحرارة والكتلة أثناء حريق في غرفة وتطبيقها في حل المشكلات العملية لسلامة المباني من الحرائق والانفجارات: دراسة / S.V. بوزاك. - م: أكاديمية خدمة الإطفاء الحكومية التابعة لوزارة حالات الطوارئ في روسيا ، 2005. القانون الاتحادي للاتحاد الروسي المؤرخ 22 يوليو 2008 N 123-FZ "اللوائح الفنية بشأن متطلبات السلامة من الحرائق"

8. القانون الاتحادي للاتحاد الروسي المؤرخ 27 كانون الأول / ديسمبر 2007 N 184-FZ "بتاريخ اللائحة الفنية"(مع التعليق) اعتبارًا من 30 ديسمبر 2009

9. GOST 12.1.004-91 السلامة من الحرائق. المتطلبات العامة. - م: دار المواصفات والنشر 1992.

استضافت على Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

وصف النموذج الرياضي المتكامل للتطور الحر لنار في الغرفة. ديناميات مخاطر الحريق في الغرفة. تحديد الوقت من بداية الحريق إلى سد طرق الإخلاء بواسطة عوامل الحريق الخطرة باستخدام المكتب كمثال.

ورقة المصطلح ، تمت إضافة 2016/02/16


وصف النموذج الرياضي المتكامل للتطوير الحر لحريق في المستودع. حساب ديناميات العوامل الخطرة لمستوى منطقة العمل باستخدام برنامج الكمبيوتر Intmodel. حساب الوقت اللازم للإخلاء من أماكن العمل.

دليل التدريب ، تمت إضافة 06/09/2014


وصف النموذج الرياضي لتطور حريق في الغرفة. التنبؤ بموقف الحريق عند وصول الوحدات الأولى لإخمادها. تحديد المدة الحرجة للحريق ووقت إغلاق طرق الإخلاء.

ورقة مصطلح ، تمت إضافة 11/21/2014


نموذج رياضي متكامل لتطوير النار. نتائج المحاكاة الحاسوبية. الوقت للوصول إلى القيم الحرجة والعتبية للعوامل الخطرة. حساب وقت إخلاء الناس من المبنى. حساب ديناميكيات RPP لمستوى منطقة العمل.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة في 08/24/2011


ظروف الحريق والمراحل. التصنيف حسب نوع المواد والمواد المحترقة. مبدأ تشغيل طفايات الحريق بغاز ثاني أكسيد الكربون والماء والهواء الرغوي. تعليمات الإخلاء وأعمال موظفي الشركة في حالة نشوب حريق.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2015/09/18


حساب معلمات الحريق قبل إبلاغ رجال الإطفاء وقت إدخال القوات والوسائل من قبل الوحدة الأولى. حساب القوى والوسائل لإطفاء حريق ، معلمات الحريق عن طريق زيادة رتبة النار. تنظيم أعمال الإطفاء.

ورقة مصطلح ، تمت إضافة 05/11/2014


حساب القوى والوسائل اللازمة لإطفاء الحريق. أنواع وخصائص الحريق في الجراجات. التوقع الوضع المحتملعلى النار وقت إدخال القوات الأولى ووسائل إطفاء الحريق. التوصيات المسؤولينلإطفاء الحريق.

ورقة مصطلح ، تمت الإضافة بتاريخ 04/19/2012


حساب زمن الإخلاء من بداية الحريق إلى إغلاق طرق الإخلاء نتيجة انتشار أخطار الحريق فيها. تحديد حجم المخاطر المحتملة على العمال الموجودين في المبنى بالموقع.

الاختبار ، تمت إضافة 03/27/2019


التوثيق المعياري القانوني لمؤسسة تعليمية ، مع مراعاة متطلبات السلامة من الحرائق. تحديد الوقت المقدر للإخلاء بالمدرسة. التحقيق في عملية بدء الحريق. تطوير تدابير لتحسين السلامة من الحرائق.

ورقة المصطلح ، تمت إضافة 06/22/2011


السمات الهيكلية للمبنى. نظام الحماية من الحرائقالمنظمات. حساب عوامل وقوى الحريق ووسائل توطينه وتصفيته. تحديد وقت الاخلاء المطلوب. توصيات لتحسين مستوى السلامة من الحرائق.

المفاهيم الأولية و معلومات عامةحول طرق التنبؤ بـ RPP في المباني خطة محاضرة: مقدمة عوامل الحريق الخطرة. أهداف المحاضرة: تعليمية كنتيجة للاستماع إلى المادة ، يجب أن يعرف الطلاب: مخاطر الحريق التي تؤثر على الأشخاص على الهياكل والمعدات ، القيم القصوى المسموح بها لطرق OFP للتنبؤ بـ OFP لتكون قادرًا على: توقع الموقف على الحريق.

شارك العمل على الشبكات الاجتماعية

إذا كان هذا العمل لا يناسبك ، فهناك قائمة بالأعمال المماثلة في أسفل الصفحة. يمكنك أيضًا استخدام زر البحث

محاضرة

في تخصص "التنبؤ بمخاطر الحريق"

الموضوع رقم 1. "المفاهيم الأولية والمعلومات العامة حول طرق توقع RPP في المباني"

خطة المحاضرة:

1. مقدمة
2. مخاطر الحريق. القيم القصوى المسموح بها لـ OFP.
3. الأساليب العلمية الحديثة لتوقع OFP.

أهداف المحاضرة:

1. تعليمي

نتيجة للاستماع إلى المادة ، يجب أن يعرف الطلاب:

• مخاطر الحريق التي تؤثر على الأشخاص والهياكل والمعدات
• الحد الأقصى المسموح به لقيم RPP
• طرق التنبؤ OFP

كن قادرًا على توقع الوضع في الحريق.

1. النامية:

• تسليط الضوء على الأهم
• الاستقلالية ومرونة التفكير
• تنمية التفكير المعرفي

المؤلفات

1. Yu.A.Koshmarov يتنبأ بالعوامل الخطرة للحريق الداخلي. موسكو 2000. ص 118
2. محاضرة في موضوع: تكوين وخصائص نواتج الاحتراق. الأدويةإلى عن على الحماية الطبيةمن منتجات الاحتراق السامة. ايركوتسك.
3. ورشة عمل معمل "التنبؤ بأخطار الحريق". يو إيه كوشماروف ، يو إس زوتوف. 1997

1 المقدمة

يعتبر مفهوم النموذج أساسيًا لنظرية المعرفة الحديثة. دعونا ننظر في الأمر بمزيد من التفصيل.

فى المعالجة النشاط المعرفييقوم الشخص تدريجياً بتطوير نظام أفكار حول خصائص معينة للكائن الذي تتم دراسته وعلاقاتهم. نظام التمثيلات هذا ثابت ، ثابت في شكل وصف لشيء بلغة عادية ، في شكل صورة ، رسم بياني ، رسم بياني ، صيغة ، في شكل تخطيطات ، آليات ، أجهزة تقنية. يتم تلخيص كل هذا في مفهوم واحد "للنموذج" ، وتسمى دراسة كائنات المعرفة في نماذجها بالنمذجة.

وبالتالي ، فإن النموذج هو كائن تم إنشاؤه خصيصًا حيث يتم إعادة إنتاج خصائص معينة تمامًا لكائن حقيقي قيد الدراسة من أجل دراسته. النمذجة هي أهم أداة للتجريد العلمي ، والتي تجعل من الممكن تحديد وإثبات خصائص الكائن الحقيقي قيد الدراسة: الخصائص والعلاقات والمعايير الهيكلية والوظيفية ، إلخ.

طريقة النمذجة كأسلوب للمعرفة العلمية لها تاريخ لآلاف السنين. لا يمكن اعتباره طريقة مكتشفة حديثًا للبحث العلمي. ومع ذلك ، فقط في منتصف القرن العشرين. أصبحت النمذجة نفسها موضوعًا للدراسات الفلسفية والخاصة. ويفسر هذا ، على وجه الخصوص ، حقيقة أن طريقة النمذجة تمر الآن بثورة حقيقية مرتبطة بتطوير ، أولاً ، نظرية التشابه ، وثانيًا ، علم التحكم الآلي والحوسبة الإلكترونية.

كانت هذه الثورة هي التي سمحت للمتخصصين في العقود الأخيرة بالبدء في الإنشاء والاستخدام النشط ، بشكل أساسي في بحث علميثم في الممارسة العملية لنماذج مختلفة لحدوث الحرائق وتطورها والقضاء عليها. دعونا نوضح هذا البيان بمثالين فقط. يشير المثال الأول إلى ما يسمى بنمذجة المواد (المادية) ، والتي سيتم مناقشتها بمزيد من التفصيل أدناه. في النصف الأول من القرن العشرين ، عندما بدأ التطوير المكثف للطائرات وبناء السفن ، بدأ بناء السفن الكبيرة الهياكل الهيدروليكيةتطوير علم المعادن والصناعات الأخرى المرتبطة بهذه العمليات ، كان لابد من اختبار الحسابات الهندسية المعقدة على نماذج الطائرات والسفن والسدود وما إلى ذلك. ونتيجة لذلك ، كانت هناك حاجة ملحة لتطوير نظرية محددة للنمذجة الفيزيائية. هذه هي الطريقة التي تشكلت بها نظرية التشابه ، والتي يمكن العثور على بداياتها أيضًا قبل قرن من الزمان.

نظرية التشابه هي عقيدة شروط تشابه الظواهر الفيزيائية والعمليات والأنظمة ، وهي مبنية على عقيدة أبعاد الكميات الفيزيائية وهي أساس التجارب مع النماذج الفيزيائية.

تعتبر الظواهر والعمليات والأنظمة الفيزيائية متشابهة إذا كانت الكميات التي تميز حالة النظام في نقاط مماثلة في الفضاء في أوقات مماثلة تتناسب مع الكميات المقابلة لنظام آخر. هذه الكميات هي ما يسمى بمعايير التشابه الخصائص العددية بلا أبعاد ، وتتألف من معلمات فيزيائية الأبعاد التي تحدد الظواهر الفيزيائية قيد الدراسة. تعد المساواة في معايير التشابه المتشابهة لعمليتين وأنظمة فيزيائية شرطًا ضروريًا وكافيًا لتشابههما المادي. موضوع نظرية التشابه هو إنشاء معايير التشابه لمختلف الظواهر الفيزيائية.

في مجال اهتمامنا ، كان مؤلف نظرية النمذجة الفيزيائية لعمليات نقل الحرارة والأجهزة الحرارية مواطننا M.V. كيربيتشيف (1879-1955). كانت نظرية التشابه بشكل عام وعمله بشكل خاص بمثابة قوة دافعة لاستخدام أساليب النمذجة الفيزيائية في دراسة قوانين ديناميات النار.

لذلك ، النموذج هو كائن من أي طبيعة يحل محل الكائن الحقيقي قيد الدراسة بطريقة توفر دراسته معلومات جديدة حول الكائن الحقيقي. بطبيعة الحال ، يتم اختيار النماذج بطريقة تجعلها أبسط وأكثر ملاءمة للبحث من الموضوعات التي تهمنا (خاصة وأن هناك أشياء لا يمكن التحقيق فيها بنشاط على الإطلاق).

اعتمادًا على الوسائل التي يتم بها تنفيذ النماذج ، فإنها تميز ، أولاً وقبل كل شيء ، النمذجة المادية (الموضوعية) والنمذجة المثالية (المجردة).

يُطلق على النمذجة المادية النمذجة ، حيث يتم إجراء الدراسة على أساس نموذج يعيد إنتاج الخصائص الهندسية والفيزيائية والديناميكية والوظيفية للكائن قيد الدراسة. من الحالات الخاصة لنمذجة المواد النمذجة المادية ، حيث يكون للكائن والنموذج نفس الطبيعة المادية.

ترتبط النماذج المثالية باستخدام أي مخططات رمزية (رسومية ، منطقية ، رياضية ، إلخ).

تحتوي النماذج الرياضية أيضًا على تصنيفها الخاص (وأكثر من تصنيف واحد). من المريح بالنسبة لنا تقسيم النماذج الرياضية ، أولاً ، إلى التحليل والمحاكاة. في حالة النماذج التحليلية ، يتم وصف الكائن قيد الدراسة وخصائصه من خلال وظائف العلاقات في شكل صريح أو ضمني (المعادلات التفاضلية أو التكاملية ؛ المشغلين) بطريقة تجعل من الممكن استخدام الجهاز الرياضي المناسب للرسم مباشرة. الاستنتاجات اللازمة حول الكائن قيد الدراسة وخصائصه.

كان أحد النماذج التحليلية الأولى والأبسط للحريق هو النموذج الذي يعكس اعتماد درجة حرارة حريق "قياسي" في الوقت المحدد ، ويستخدم في اختبار هياكل المباني لمقاومة الحريق. يُشار إليه عادةً على أنه منحنى قياسي لدرجة الحرارة والوقت ويُعطى إما في شكل جدول أو كصيغة تجريبية. في الأدب المحلي ، غالبًا ما يكتب على النحو التالي:

T = T 0 + 345lg (8τ + 1) ،

أين τ الوقت ، دقيقة ؛ تي 0 درجة الحرارة الأولية ، درجة مئوية ؛ T- درجة حرارة الحريق الحالية ، درجة مئوية.

2. مخاطر الحريق. الكميات الفيزيائية التي تميز OFP من الناحية الكمية.

في الظروف الحديثة ، لا يمكن التفكير في تطوير تدابير فعالة ومثلى اقتصاديًا للوقاية من الحرائق دون التنبؤ القائم على أساس علمي لديناميكيات عوامل الحريق الخطرة (RHF).

التنبؤ OFP ضروري:

• عند وضع توصيات لضمان الإخلاء الآمن للأشخاص في حالة نشوب حريق ؛
• عند إنشاء وتحسين أنظمة الإنذار وأنظمة إطفاء الحريق الأوتوماتيكية ؛
• عند وضع خطط تشغيلية للإطفاء (تخطيط أعمال الوحدات القتالية في حالة نشوب حريق) ؛
• عند تقييم الحدود الفعلية لمقاومة الحريق ؛
• ولأغراض أخرى كثيرة.

لا تسمح الأساليب الحديثة للتنبؤ بـ OFP بالنظر إلى "المستقبل" فحسب ، بل توفر أيضًا فرصة "لرؤية" ما حدث بالفعل مرة أخرى. بمعنى آخر ، تتيح نظرية التنبؤ إمكانية إعادة إنتاج صورة تطور حريق حقيقي ، أي "انظر" الماضي. هذا ضروري ، على سبيل المثال ، أثناء الفحص الجنائي أو الفحص الفني للحريق.

التمييز بين المظاهر الأولية والثانوية لـ OFP.

المخاطر الأساسية التي تؤثر على الأشخاص والأصول المادية (وفقًا لـ GOST 12.1.004-91) هي:

اللهب والشرر

زيادة درجة الحرارة المحيطة

سمية نواتج الاحتراق والتحلل الحراري ؛

دخان؛

انخفاض تركيز الأكسجين.

المخاطر الثانوية التي تؤثر على الأشخاص والأصول المادية (وفقًا لـ GOST 12.1.004-91) هي:

شظايا ، أجزاء من مركبات منهارة ، وحدات ، مثبتةحسنًا ، التصاميم ؛

المشعة وذاكل sich n المواد والمواد المنبعثةمن الأجهزة والمنشآت المدمرة ؛

كهرباء، الناتجة عن إزالة عالية n الجهد وأنا على موصل أجزاء من الهياكل والأجهزةوالتجمعات.

مخاطر الانفجار وفقًا لـ GOST 12.1.010-76 *, بسببنار؛

عوامل إطفاء الحريق.

العوامل الرئيسية التي تميز خطر الانفجار ، GOST 12.1.010-76 * "سلامة الانفجار المتطلبات العامة" نكون:

أقصى ضغط ودرجة حرارة الانفجار ؛

يزداد معدل الضغط أثناء الانفجار ؛

الضغط في مقدمة موجة الصدمة ؛

خصائص التكسير وشديدة الانفجار لبيئة متفجرة.

خطير و عوامل ضارةالتي تؤثر على العمال نتيجة الانفجار هم:

هزة أرضية، في مقدمتها الضغط يتجاوز القيمة المسموح بها ؛

لهب؛

انهيار الهياكل والمعدات والاتصالات والمباني والهياكل وأجزائها الطائرة ؛

تشكلت أثناء الانفجار و (أو) خرجت من المعدات التالفة مواد مؤذية، يتجاوز محتواها في هواء منطقة العمل الحد الأقصى للتركيزات المسموح بها.

من وجهة نظر علمية ، فإن مخاطر الحريق هي مفاهيم مادية ، وبالتالي ، يتم تمثيل كل منها كميًا بكمية فيزيائية واحدة أو أكثر. من هذه المواقف ، ضع في اعتبارك OFP أعلاه.

1. لهب هذا هو الجزء المرئي من الفضاء (منطقة اللهب) ، حيث تحدث عملية الأكسدة (الاحتراق) ويتم إطلاق الحرارة ، بالإضافة إلى إنتاج المنتجات الغازية السامة ويتم امتصاص الأكسجين المأخوذ من الفضاء المحيط.

فيما يتعلق بحجم الغرفة المملوءة بالغاز ، يمكن اعتبار منطقة اللهب ، من ناحية ، "مولد" للطاقة الحرارية التي تدخل الغرفة ، ومنتجات الاحتراق السامة وأصغر الجسيمات الصلبة التي تضعف الرؤية. من ناحية أخرى ، تستهلك منطقة اللهب الأكسجين من الغرفة.

فيما يتعلق بما سبق ، يتم تمثيل محتوى مفهوم "اللهب" كمياً بالقيم التالية:

• الأبعاد المميزة لمنطقة اللهب (موقع الاحتراق) ، على سبيل المثال ، منطقة الاحتراق (منطقة الحريق) F G ، م 2.
• كمية حرق المواد القابلة للاحتراق لكل وحدة زمنية (معدل الاحتراق)ψ ، كجم. من 1
• قوة تبديد الحرارةس حسنا. = ψ. Q n r ، حيث Q n r القيمة الحرارية ، ي. كجم -1
• كمية الغازات السامة المتولدة لكل وحدة زمنية في منطقة اللهبψ. أنا. كلغ . ج -1 ، حيث أنا كمية الغازات السامة الناتجة أثناء الاحتراق
• كمية الأكسجين المستهلكة في منطقة الاحتراقψ. ل ت. كلغ . ق -1 ، ل تي كمية الأكسجين المستخدمة في احتراق وحدة الكتلة
• الكمية الضوئية للدخان المتولدة في غرفة الاحتراق.

1. ارتفاع درجة الحرارة المحيطةودرجة حرارة البيئة التي تملأ الغرفة هي معلمة حالة. الحالة الفيزيائيةتم اعتبار هذه المعلمة في تخصصات TGIV و FKhOR و TP ، ويشار إليهاتي إذا كانت الوحدة هي كلفن أور ، إذا كانت الوحدة درجة مئوية.

أمثلة:

• درجة الحرارة المحيطة عند إطفاء حرائق النفط والغاز
• عند إطفاء أنفاق الكابلات والمعارض والأماكن المغلقة الأخرى.

1. منتجات الاحتراق السامةيتم تحديد هذا العامل من خلال المستوى الجزئي (أو التركيز) لكل غاز سام. تُفهم السمية عادة على أنها درجة التأثيرات الضارة المواد الكيميائيةعلى كائن حي (أثناء احتراق المواد البوليمرية ، المركبات شديدة السمية التي يصعب التنبؤ بها بالكيمياء الكلاسيكية ولا يتم اكتشافها دائمًا بالوسائل التقنية الحديثة). في الآونة الأخيرة في الصحافة معلومات عن الديوكسينات فائقة السمية. يمكن أن تنتج هذه المواد السامة عن الحرائق في أنفاق الكابلات والمحولات ومقالب المدينة العادية. وبالتالي ، هناك مجموعة واسعة من منتجات الاحتراق السامة وصعوبة تحديد خصائص وتكوين مكونات مجمع بخار الغاز والهباء الجوي ، والذي نسميه ببساطة ودخانًا عادةً (Shelekhovo Cable Plant). في انتهاك لنقل ونقل الأكسجين إلى الأنسجة ، يتطور نقص الأكسجين (أول أكسيد الكربون CO). أثناء الحرائق في المباني التي تحتوي على مواد بوليمرية ، تكون أعلى تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الدخان (1.3 5٪) أعلى بكثير من تلك القاتلة (أكيزول).
2. انخفاض تركيز الأكسجين في الغرفة. يتميز هذا العامل كمياً بقيمة مستوى الأكسجين الجزئي ص 1 أو علاقتها بمستوى الوسط الغازي في الغرفة ، أي

جميع القيم المذكورة أعلاه هي معلمات لحالة البيئة التي تملأ الغرفة أثناء الحريق. بدءًا من بداية الحريق في عملية تطوره ، تتغير هذه المعلمات باستمرار بمرور الوقت ، أي T = X (τ)

5. دخان نظام تشتيت مستقر يتكون من جزيئات صلبة صغيرة معلقة في الغازات. دخان الهباء الجوي النموذجي مع أحجام الجسيمات الصلبة من 10-7 إلى 10 -5 م على عكس الغبار - نظام أكثر خشونة ، لا تستقر جزيئات الدخان عمليا تحت تأثير الجاذبية. يمكن أن تخدم جزيئات الدخان. عادة ما تسمى عملية تكوين وسط مشتت يضعف الرؤية بعملية توليد الدخان.

مجموع هذه التبعيات هو جوهر ديناميكيات RPP.

عند النظر في تأثير RPP على الأشخاص ، يتم استخدام ما يسمى بالقيم القصوى المسموح بها (MPV) لمعلمات حالة البيئة في المنطقة التي يتواجد فيها الأشخاص. تم الحصول على PDZ OFP نتيجة لبحوث طبية حيوية مكثفة ، تم خلالها تحديد طبيعة تأثير PPP على الناس ، اعتمادًا على قيم خصائصهم الكمية.

لذلك ، على سبيل المثال ، وجد أنه إذا انخفض تركيز الأكسجين إلى النصف مقارنة بتركيزه الطبيعي في الهواء (23٪ ، أي حوالي 270 جم. O 2 في م 3 الهواء) ، أي سيكون 135 جم O 2 في م 3 الهواء ، يتم تعطيل نشاط الجهاز القلبي الوعائي والجهاز التنفسي للشخص ، كما أنه يفقد القدرة على تقييم الأحداث بشكل واقعي. مع انخفاض في تركيز الأكسجين بمقدار 3 مرات ، يتوقف التنفس وبعد 5 دقائق يتوقف عمل القلب (دليل لمكافحة بقاء الغواصة على قيد الحياة)

تجدر الإشارة إلى أنه في ظل ظروف الحريق ، يكون هناك تأثير متزامن على الشخص من جميع OFP. نتيجة لذلك ، يزيد الخطر عدة مرات. تم تحديد الحد الأقصى لقيم RPP المسموح بها في GOST 12.1.004-91.

بعد ذلك ، نعتبر تأثير RPP على العناصر الهيكلية والمعدات ، والتأثير الحراري للحريق عليها. على سبيل المثال ، عند تقييم تأثير الحريق على الهياكل الخرسانية المسلحةيتم استخدام مفهوم القيمة الحرجة لدرجة حرارة تقوية هذه الهياكل. يُعتقد عادةً أنه عند تسخين التسليح إلى درجة حرارة تساوي 400-450 0 ج ، هناك تدمير للهيكل الخرساني المسلح.

ما يلي ، معدن لهيكل معدني مفتوح (l.march ، قضبان عوارض رافعة ، إلخ) عند درجة حرارة 900 0 ج بعد 15 دقيقة.

عند تقييم تأثير الحريق على التزجيج ، يُفترض أنه عند درجة حرارة البيئة الغازية في الغرفة تساوي 300-350 0 مع تدمير الزجاج سيحدث.

ومعدل ارتفاع درجة الحرارة في غرف الكابلات (شرطيًا وفي الطوابق السفلية) ، وفقًا للبيانات التجريبية ، في المتوسط ​​35-50 0 في الدقيقة.

3. الأساليب العلمية الحديثة لتوقع OFP.

تعتمد الأساليب العلمية الحديثة للتنبؤ بـ OFP على النمذجة الرياضية، بمعنى آخر. على النماذج الرياضية للنار. يصف النموذج الرياضي للحريق في الشكل الأكثر عمومية التغيير في معلمات حالة البيئة في المبنى خلال النهار ، وكذلك التغيير في معلمات حالة الهياكل والمعدات المرفقة.

المعادلات الأساسية التي تشكل النموذج الرياضي للنار تتبع من القوانين الأساسية للطبيعة القانون الأول للديناميكا الحرارية ، وقانون الحفاظ على الكتلة وقانون الزخم.

تعكس هذه المعادلات وتربط مجموعة كاملة من العمليات المترابطة المتأصلة في الحريق ، مثل إطلاق الحرارة نتيجة الاحتراق ، وانبعاث الدخان في منطقة اللهب ، وإطلاق وتوزيع الغازات السامة ، وتبادل الغازات مع البيئة ومع البيئة المجاورة. المباني ، وتبادل الحرارة وتسخين مظاريف المبنى ، وتقليل تركيز الأكسجين في الغرفة.

تتميز طرق التنبؤ بـ RPP اعتمادًا على نوع النموذج الرياضي للحريق وتنقسم إلى ثلاث فئات (ثلاثة أنواع):متكامل ، منطقة ، مجال(التفاضليه).

متكامل يسمح لك نموذج النار بالحصول على معلومات ، أي قم بالتنبؤ بمتوسط ​​قيم معلمات حالة البيئة في الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق.

منطقة يسمح النموذج بالحصول على معلومات حول حجم المناطق المميزة التي تحدث أثناء نشوب حريق في المبنى والمتغيرات المتوسطة لحالة البيئة في هذه المناطق.

فارق المجاليتيح النموذج إمكانية حساب قيم جميع معلمات الحالة المحلية في جميع نقاط الفضاء داخل المبنى في أي لحظة من مراحل تطور الحريق.

تختلف النماذج المدرجة عن بعضها البعض في كمية المعلومات التي يمكن أن تقدمها عن حالة البيئة الغازية في الغرفة والهياكل التي تتفاعل معها في مراحل مختلفة من الحريق.

رياضياً ، تتميز الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من نماذج النار بمستويات مختلفة من التعقيد. الأكثر تعقيدًا من الناحية الرياضية هو النموذج الميداني.

ملخص المحاضرة: يجب التأكيد على أن المعادلات التفاضلية الأساسية لجميع النماذج الرياضية المسماة للنار تأتي من قوانين الطبيعة الأساسية التي لا يمكن دحضها.

الصفحة 8

آخر أعمال مماثلةالتي قد تهمك
14527.		معلومات عامة حول طرق التنبؤ	21.48 كيلو بايت
	معلومات عامة حول طرق توقع RPP في الداخل المفاهيم العامةومعلومات عن مخاطر الحريق. طرق التنبؤ BPF المفاهيم العامة والمعلومات حول مخاطر الحريق يعتمد تطوير تدابير الوقاية من الحرائق المثلى اقتصاديًا والفعال على التنبؤات القائمة على أساس علمي لديناميكيات BPF. تتيح الأساليب الحديثة للتنبؤ بالحرائق إعادة إنتاج صورة تطور حريق حقيقي. هذا ضروري لفحص الطب الشرعي أو حريق فني.
7103.		معلومات ومفاهيم عامة حول تركيبات الغلاية	36.21 كيلو بايت
	ونتيجة لذلك ، يتم تحويل الماء إلى بخار في غلايات البخار وتسخينه إلى درجة الحرارة المطلوبة في غلايات الماء الساخن. يتكون جهاز السحب من منفاخ نظام مجاري الغاز من عوادم الدخان ومدخنة ، يتم من خلالها توفير الكمية اللازمة من الهواء للفرن وحركة منتجات الاحتراق عبر مداخن الغلايات وكذلك إزالتها في أَجواء. تم تقديم رسم تخطيطي لمصنع غلاية مع غلايات بخارية. يتكون التركيب من غلاية بخار بها طبلين ، علوي وسفلي.
17665.		معلومات عامة من علم القياس	31.74 كيلو بايت
	الوضع الحاليالقياسات في الاتصالات تخضع عملية تحسين تقنيات القياس للاتجاه العام لزيادة تعقيد التقنيات العالية في عملية تطويرها. الاتجاهات الرئيسية في تطوير تكنولوجيا القياس الحديثة هي: توسيع حدود الكميات المقاسة وزيادة دقة القياسات ؛ تطوير طرق وأدوات قياس جديدة باستخدام أحدث مبادئ التشغيل ؛ إدخال أنظمة قياس معلومات آلية تتميز بالدقة العالية والسرعة ...
12466.		معلومات عامة عن ناقل الحركة الهيدروليكي	48.9 كيلو بايت
	لذلك ، فيما يلي ، للإيجاز ، سيتم حذف كلمة "ثابت" كقاعدة. في هذه الحالة ، القوة F1 المطلوبة لتحريك المكابس متناهية الصغر. لتلبية مفهوم "النقل الهيدروليكي الثابت" ، يجب استيفاء شرط الفصل الهندسي لتجويف التفريغ من تجويف الشفط.
8415.		معلومات عامة حول الروابط	20.99 كيلو بايت
	توفر لغة C بديلاً للوصول الآمن إلى المتغيرات من خلال المؤشرات. من خلال إعلان متغير مرجعي ، يمكنك إنشاء كائن يشير إلى قيمة أخرى ، مثل المؤشر ، ولكنه ، على عكس المؤشر ، مرتبط بشكل دائم بهذه القيمة. وبالتالي ، فإن الإشارة إلى قيمة ما تشير دائمًا إلى تلك القيمة.
2231.		معلومات عامة عن محركات توربينات الغاز	1.28 ميغا بايت
	في هذا الدليليتم النظر في نوع واحد فقط من المحركات التوربينية الغازية للمحركات التوربينية الغازية ، وتستخدم المحركات التوربينية الغازية على نطاق واسع في تقنيات الطيران الأرضية والبحرية. تصنيف محركات التوربينات الغازية حسب الغرض وأغراض التطبيق في الوقت الحاضر ، في الحجم الإجمالي للإنتاج العالمي لمحركات التوربينات الغازية من حيث القيمة ، تشكل محركات الطائرات حوالي 70 برية وبحرية حوالي 30.
6149.		معلومات عامة عن المؤسسات الصناعية في الاتحاد الروسي والمنطقة	29.44 كيلو بايت
	على وجه الخصوص ، إنتاج الفحم وإنتاج التعدين إنتاج كيميائيإنتاجات استخراج النفط منتجات استخراج الغاز شركات التنقيب الجيولوجي كائنات تشغيل خطوط أنابيب الغاز الرئيسية شركات إمدادات الغاز إنتاج المنتجات المعدنية إنتاج منتجات المخابز كائنات الإشراف على الغلايات كائنات تشغيل ثابتة آليات الرفعومنشآت المؤسسة العاملة في نقل البضائع الخطرة وغيرها. تصنيف كائنات اقتصاد المؤسسات الصناعية في ...
1591.		معلومات عامة عن نظم المعلومات الجغرافية	8.42 كيلو بايت
	الجغرافي نظام معلوماتأو نظام المعلومات الجغرافية (GIS) هو نظام معلومات يوفر جمع وتخزين ومعالجة وتحليل وعرض البيانات المكانية والبيانات غير المكانية ذات الصلة ، وكذلك الحصول على المعلومات والمعرفة حول الفضاء الجغرافي بناءً عليها.
167.		معلومات عامة عن تشغيل أجهزة الكمبيوتر	18.21 كيلو بايت
	المفاهيم الأساسية معدات الكمبيوتر SVT هي أجهزة الكمبيوتر ، والتي تشمل أجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر ومحطات عمل الشبكة والخوادم وأنواع أخرى من أجهزة الكمبيوتر ، بالإضافة إلى الأجهزة الطرفية وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والاتصالات بين الكمبيوتر. يتمثل تشغيل SVT في استخدام الجهاز للغرض المقصود منه عندما يتعين على VT أداء مجموعة كاملة من المهام المخصصة لها. من أجل الاستخدام الفعال وصيانة SVT في حالة العمل أثناء التشغيل ، ...
9440.		معلومات عامة حول أجهزة الإرسال والاستقبال لأنظمة التحكم في أسلحة الدمار	2.8 ميغا بايت
	تسمى النسخة الكهربائية للرسالة الأولية ، التيار أو الجهد المطلوب إرساله ، بإشارة التحكم ويُشار إليها في التدوين التحليلي بالرموز أو. يرجع الاسم إلى حقيقة أن هذه الإشارة تتحكم بشكل أكبر في واحد أو أكثر من معلمات التذبذبات عالية التردد أثناء عملية التشكيل. في هذا الصدد ، تكمن أطياف إشارات التحكم في منطقة التردد المنخفض ولا يمكن إرسالها بشكل فعال.

تصف النماذج الرياضية لتطور حريق في الغرفة في الشكل الأكثر عمومية التغييرات في معلمات حالة البيئة ، وإرفاق الهياكل وعناصر المعدات بمرور الوقت. تعتمد المعادلات والنماذج الرياضية لنار في غرفة على القوانين الأساسية للفيزياء: قوانين حفظ الكتلة والطاقة والزخم. تعكس هذه المعادلات المجموعة الكاملة من العمليات المترابطة والمترابطة المتأصلة في الحريق - إطلاق الحرارة نتيجة الاحتراق وانبعاث الدخان والتغيرات في الخصائص البصرية للوسط الغازي ، وإطلاق وتوزيع منتجات الاحتراق السامة مع البيئة ومع المباني المجاورة ، ونقل الحرارة وتسخين مظاريف المبنى ، وما إلى ذلك. تعتمد نمذجة الطريقة المتكاملة على نمذجة حريق في غرفة على مستوى متوسط ​​الخصائص (متوسط ​​معلمات الحجم التي تميز الظروف في حجم المساحة: درجة الحرارة ، والضغط ، والتركيب من الوسط الغازي ، وما إلى ذلك في أي لحظة من الزمن). هذا هو نموذج النار الأكثر بساطة من الناحية الحسابية. يتم تمثيله بنظام المعادلات التفاضلية العادية. الوظائف المرغوبة هي متوسط ​​المعلمات الحجمية للوسط الغازي في الغرفة ، والمتغير المستقل هو الوقت. هناك أيضًا نماذج تفاضلية ونماذج منطقية.

2. التنبؤ بالعوامل الخطرة لحريق في غرفة بناءً على نموذج رياضي للمنطقة.

طريقة المنطقةيعتمد حساب ديناميكيات RPP على القوانين الأساسية للطبيعة - قوانين حفظ الكتلة والزخم والطاقة. بيئة الغاز في المبنى عبارة عن نظام ديناميكي حراري مفتوح يتبادل الكتلة والطاقة مع البيئة من خلال الفتحات المفتوحة في الهياكل المغلقة للمباني. وسط الغاز متعدد الأطوار ، لأن يتكون من خليط من الغازات (أكسجين ، نيتروجين ، نواتج الاحتراق وتغويز مادة قابلة للاحتراق ، غازية عامل إطفاء) وجسيمات دقيقة (صلبة أو سائلة) من مواد دخان وإطفاء حريق. في النموذج الرياضي للمنطقة ، ينقسم حجم الغاز في الغرفة إلى مناطق مميزة ، حيث تُستخدم المعادلات المقابلة لقوانين الحفظ لوصف الحرارة وانتقال الكتلة. يتم اختيار أحجام وعدد المناطق بطريقة تجعل عدم تجانس درجة الحرارة والحقول الأخرى لمعلمات الوسط الغازي ، داخل كل منها ، أقل ما يمكن ، أو من بعض الافتراضات الأخرى التي تحددها أهداف دراسة وموقع المواد القابلة للاحتراق. الأكثر شيوعًا هو نموذج ثلاثي المناطق ، حيث يتم تقسيم حجم الغرفة إلى المناطق التالية: عمود حمل فوق النار ، وطبقة غاز ساخنة بالقرب من السقف ، ومنطقة هواء بارد. نتيجة لحساب نموذج المنطقة ، تم العثور على تبعيات الوقت لمعلمات نقل الحرارة والكتلة التالية: قيم متوسط ​​الحجم لدرجة الحرارة والضغط وتركيزات كتلة الأكسجين والنيتروجين وغاز إطفاء الحرائق ومنتجات الاحتراق ، وكذلك الكثافة الضوئية للدخان ومدى الرؤية في طبقة الدخان الساخنة بالقرب من السقف في الغرفة ؛ الحد السفلي للطبقة المدخنة القريبة من السقف ؛ التوزيع على طول ارتفاع عمود التدفق الكتلي ، متوسط ​​قيم درجة الحرارة عبر المقطع العرضي للعمود ، والانبعاثية الفعالة لخليط الغاز ؛ معدلات التدفق الكتلي لتدفق الغازات إلى الخارج وتدفق الهواء الخارجي إلى الداخل من خلال الفتحات المفتوحة ؛ تتدفق الحرارة المؤدية إلى السقف والجدران والأرضية ، وكذلك تشع من خلال الفتحات ؛ درجة الحرارة (مجالات درجة الحرارة) لإحاطة الهياكل.

3. التنبؤ بالعوامل الخطرة لحريق في غرفة بناءً على نموذج رياضي تفاضلي. يتيح النموذج الرياضي التفاضلي إمكانية حساب قيم جميع معلمات الحالة المحلية في جميع نقاط الفضاء داخل الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق. يتكون النموذج التفاضلي لحساب انتقال الحرارة والكتلة أثناء الحريق من نظام من المعادلات التفاضلية الأساسية لقوانين حفظ الزخم والكتلة والطاقة. تشمل المعادلات الرئيسية للنموذج الرياضي: معادلة استمرارية خليط الغازات ، إنها تعبير رياضي لقانون حفظ كتلة خليط الغازات ، معادلة الطاقة هي تعبير رياضي لقانون الحفظ والتحول الطاقة ، معادلة الاستمرارية لمكون خليط الغازات ، معادلة حالة خليط الغازات المثالية ، معادلات البارامترات الفيزيائية الحرارية لخليط من الغازات تأخذ في الاعتبار التركيب الكيميائي للخليط. تشمل العلاقات الإضافية للنموذج الرياضي: حساب عملية تسخين هياكل المباني (مواد الجدران والأرضيات والأرضيات والأعمدة) ، وحساب الحرارة المضطربة وانتقال الكتلة ، وحساب الحرارة الإشعاعية وانتقال الكتلة ، وحساب احتراق الحمل القابل للاحتراق ، بمعنى آخر. تحديد الكتلة المتبقية من المواد القابلة للاحتراق السائلة أو الصلبة بعد الاحتراق الجزئي لها ، ونمذجة الاحتراق (يمكن إجراء نمذجة منطقة الاحتراق باستخدام مصادر الطاقة والكتلة والدخان دون مراعاة الحركية الكيميائية وظروف الديناميكية الحرارية للغاز في منطقة الاحتراق).

4. حساب المدة الحرجة للحريق على أساس نموذج رياضي متكامل. المدة الحرجة للحريق هي الوقت المناسب للوصول إلى الحد الأقصى المسموح به من قيم RPP لشخص في المنطقة التي يقيم فيها الناس. معادلة حساب نقطة التفتيش حسب درجة الحرارة: ، حيث T cr هي أقصى درجة حرارة مسموح بها في منطقة العمل. لحساب نقطة التفتيش وفقًا لشرط الوصول إلى تركيز الأكسجين في منطقة العمل بأقصى قيمة مسموح بها: . لحساب CPP وفقًا لشرط وصول تركيز الغازات السامة في منطقة العمل إلى الحد الأقصى المسموح به: لحساب نقطة التفتيش على أساس فقدان الرؤية: لا يمكن استخدام هذه الصيغ إلا للغرف ذات الفتحات الصغيرة المفتوحة.

جامعة سانت بطرسبرغ إطار دولة إمركوم روسيا ______________________________ _________________________ قسم الموارد القانونية والبشرية اختبار في دورة: "الأسس الفيزيائية والكيميائية للتطور وإطفاء الحرائق" الموضوع: المفاهيم الأولية والمعلومات العامة حول مخاطر الحريق وطرق التنبؤ بها. أنجزه: طالب في معهد المراسلات والتعليم عن بعد Gr. رقم 508 دفتر سجل رقم v-0876 التخصص 280104.65 جبدولين دينار داميروفيتش سان بطرسبرج 2011

محتوى

مقدمة……………………………………………………………………………	الصفحة الثالثة
مخاطر الحريق………………………………………… ………...	4 ص.
اللهب كعامل حريق خطير ……………………………………………………	4 ص.
الشرر كعامل حريق خطير ……………………………………………………	4 ص.
ارتفاع درجة الحرارة كعامل حريق خطير ……………………….	5 ص.
الدخان كعامل حريق خطير ………………………………………………… ...	5 ص.
انخفاض تركيز الأكسجين كعامل حريق خطير ……… ..	5 ص.
تركيز المواد السامة كعامل خطير في الحريق ..................	5 ص.
تدمير الهياكل كعامل خطير من عوامل الحريق …………………… ..	6 ص.
التسمم بأول أكسيد الكربون كعامل خطير في الحريق ..................	6 ص.
طرق التنبؤ بالحريق…………………………………………..	7 ص.
تصنيف النماذج الرياضية المتكاملة للنار .................. ...	7 ص.
نموذج حريق متكامل ……………………………………………………… ..	9 ص.
نموذج منطقة النار ………………………………………………………………….	9 ص.
طريقة حساب الحقل (التفاضلي) …………………………………… .. ..	11 ش
معايير اختيار نماذج النار للحسابات …………………………… .. ..	12 ش
استنتاج…………………………………………………… …………………	13str
قائمة الأدب المستعمل …………………………………………… ..	14 شت

مقدمة

تهدف دراسة الانضباط "التنبؤ بمخاطر الحرائق" إلى التدريب النظري والعملي لخريج قسم مكافحة الحرائق ، من أجل إجراء تنبؤ علمي مؤهل لديناميكيات مخاطر الحريق (RFE) في المباني (المباني ، الهياكل) ، فضلا عن إجراء البحوث على الحرائق الفعلية أثناء فحصها.
الغرض من هذا العمل هو تزويد الطلاب بالمعرفة والمهارات للتنبؤ بالحالات الحرجة التي قد تنشأ أثناء الحريق واستخدام هذه المعلومات لمنع الحرائق ، وضمان سلامة الأشخاص والسلامة الشخصية عند إطفاء الحرائق ، وتحليل أسباب وظروف حدوث وتطور الحرائق.
عند الانتهاء من دراسة العمل ، سيتلقى الطلاب معلومات عامة حول العوامل الخطيرة للحريق ، وطرق التنبؤ ، والتعلمالانتظام المادي لانتشار اللهب وتطور النار على الأشياء لأغراض مختلفة.

مخاطر الحريق

نار- الحرق العشوائي ، إلحاق الضرر المادي ، والإضرار بحياة وصحة المواطنين ، ومصالح المجتمع والدولة.

عوامل الحريق الخطرة (HFF) ، التي يؤدي تأثيرها إلى إصابة أو تسمم أو وفاة شخص ، وكذلك إلى أضرار مادية.

عوامل الحريق الخطرة (FFP) التي تؤثر على الناس هي: إطلاق النار والشرر ؛ زيادة درجة حرارة البيئة والأشياء وما إلى ذلك ؛ منتجات الاحتراق السامة والدخان. انخفاض تركيز الأكسجين الأجزاء المتساقطة من هياكل المباني والوحدات والمنشآت ، إلخ.

مخاطر الحريق الرئيسية: درجة حرارة مرتفعة ، دخان ، تغير في تكوين الوسط الغازي ، اللهب ، الشرر ، المنتجات السامة للاحتراق والتحلل الحراري ، تركيز أكسجين منخفض. من المعتاد مراعاة قيم معلمات RPP في المقام الأول من وجهة نظر ضررها على الصحة والخطر على حياة الإنسان في حالة نشوب حريق.

تشمل المظاهر الثانوية لـ OFP:شظايا وأجزاء من الأجهزة المنهارة والوحدات والمنشآت والهياكل ؛
المواد المشعة والسامة والمواد التي سقطت من الأجهزة والمعدات المدمرة ؛
التيار الكهربائي الناتج عن نقل الجهد إلى الأجزاء الموصلة للهياكل والتجمعات ؛

اللهب كخطر حريق

غالبًا ما يؤثر اللهب على المناطق المكشوفة من الجسم. تعتبر الحروق الناتجة عن حرق الملابس شديدة الخطورة ، ويصعب إخمادها والتخلص منها. الملابس المصنوعة من الأقمشة الاصطناعية قابلة للاشتعال بشكل خاص. عتبة درجة الحرارة لبقاء الأنسجة البشرية هي 45 درجة مئوية.

شرر كخطر حريق

الأكثر شيوعًا ، وفي الوقت نفسه ، مبتذل هو عندما "تشتعل شعلة من شرارة": هنا يكون العدو مرئيًا في وجهه ، إذا جاز التعبير. شرارة صغيرة تتحول إلى شعلة مكشوفة - ونتيجة لذلك ، مشاكل كبيرة: حرائق الغابات والسهوب ، حرائق المباني الزراعية والصناعية ، مباني المكاتب ، المباني السكنية ، الممتلكات المنقولة. كقاعدة عامة ، خسائر مادية ضخمة. ومع ذلك ، بالنسبة للأشخاص ، نادرًا ما تصيبهم النيران المفتوحة ، حيث يتأثر الناس بشكل أساسي بالتيارات المشعة المنبعثة من اللهب والتي تؤثر على المناطق المفتوحة من الجسم. تعتبر الحروق الناتجة عن حرق الملابس شديدة الخطورة ، خاصةً من الأقمشة الاصطناعية التي يصعب إخمادها ويصعب التخلص منها.

ارتفاع درجة الحرارة كعامل حريق خطير

يمكن أن يؤدي عامل الحريق التالي - درجة الحرارة المحيطة المرتفعة - إلى تفاقم تأثير العامل السابق ويعمل كمصدر مستقل للخسائر المادية والمعاناة الجسدية للأشخاص بسبب حريق ناتج عن إشعال الأشياء والمواد بشكل تلقائي. يأتي أكبر خطر على الإنسان من الهواء الساخن ، الذي عند استنشاقه يحرق الجهاز التنفسي العلوي ويؤدي إلى الاختناق والموت. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن عامل النار هذا أيضًا إلى الوفاة ، مما يؤدي إلى إفراز الأملاح بشكل مكثف من الجسم ، وتعطل نشاط الأوعية الدموية والقلب. يكفي البقاء بضع دقائق في بيئة تصل درجة حرارتها إلى 100 درجة مئوية - بمجرد فقدان الوعي والموت. في الوقت نفسه ، يكون للتعرض المطول للأشعة تحت الحمراء بكثافة حوالي 540 وات / م تأثير ضار على الشخص. أيضًا ، في درجات الحرارة المحيطة المرتفعة ، تتكرر حروق الجلد.

الدخان كخطر حريق

إن العامل الخطير بشكل خاص في الحريق هو الدخان ، الذي ، كما تعلم ، لا يوجد بدون نار. في الوقت نفسه ، قد لا يأتي الضرر الرئيسي في هذه الحالة من الحريق بقدر ما يأتي من الدخان ، الذي "يقضي" حرفيًا على أولئك الذين وقعوا في نطاق توزيعه. يمكن أن تكون المواد التي يتكون منها الدخان ، اعتمادًا على نواتج الاحتراق والمواد التي تتكون منها ، شديدة السمية لدرجة أن موت أولئك الذين يتناولون رشفة واحدة فقط من المزيج السام يحدث على الفور تقريبًا. وبسبب الدخان ، تفقد الرؤية ، مما يعقد عملية إخلاء الناس ، ويجعلها خارجة عن السيطرة ، لأن الحركات في الدخان أصبحت فوضوية ، ولم يعد من يتم إجلاؤهم يرون بوضوح علامات الخروج ويخرج الإخلاء بأنفسهم ، بينما الإخلاء الناجح في حالة لا يمكن إطلاق النار إلا بحركة الناس دون عوائق.

انخفاض تركيز الأكسجين كعامل حريق خطير

يؤدي انخفاض تركيز الأكسجين بنسبة 3 في المائة فقط إلى تعطيل نشاط دماغ الشخص وله تأثير متدهور على الوظائف الحركية لجسمه ، وفي كثير من الحالات يتسبب في الوفاة. لذلك ، يُشار أيضًا إلى انخفاض تركيز الأكسجين في النار على أنه عوامل خطيرة بشكل خاص.

تركيز المواد السامة كعامل حريق خطير

كما أن عامل الحرائق الخطير بشكل خاص هو زيادة تركيز المنتجات السامة الناتجة عن التحلل الحراري والاحتراق. تمت ملاحظة التأثير الضار للملتهب ، والساخنة ، والاحتراق ، ببساطة إلى ما هو أبعد من المقياس المسموح به للبوليمر الساخن والمواد الاصطناعية في السنوات الأخيرة ، عندما دخلت المئات من المواد غير المعروفة وغير المستخدمة من قبل في سوق منتجات البناء والتشطيب. نهاية الخواص المدروسة أو غير مناسبة لأي استخدام. من بين المنتجات السامة للاحتراق ، يُعرف أول أكسيد الكربون بأنه الأكثر خطورة ، والذي يتفاعل مع الهيموجلوبين في الدم بسرعة أكبر بمرتين إلى ثلاثمائة مرة من الأكسجين ، مما يؤدي بالجسم إلى مجاعة الأكسجين. ونتيجة لذلك ، يصاب الشخص بالخدر نتيجة تصاعد الدوخة ، واللامبالاة ، والاكتئاب يسيطر عليه ، ويصبح غير مبال بالخطر ، وتصبح حركاته غير منسقة ، ونتيجة لذلك ، توقف التنفس والموت.

الفشل الهيكلي كخطر حريق

يعد تدمير المباني أحد عوامل الحريق الخطيرة التي تؤدي إلى إصابات وإصابات ووفيات الأشخاص في منطقة الدمار.
في أول 10-20 دقيقة ، ينتشر الحريق على طول المادة القابلة للاحتراق وفي هذا الوقت تمتلئ الغرفة بالدخان. ترتفع درجة حرارة الهواء في الغرفة إلى 250-300 درجة. بعد 20 دقيقة ، يبدأ الانتشار الحجمي للنار.
بعد 10 دقائق أخرى ، يحدث تدمير الزجاج. يزداد تدفق الهواء النقي ، ويتطور تطور الحريق بشكل حاد وتصل درجة الحرارة إلى 900 درجة.
بعد احتراق المواد الأساسية ، يفقد هيكل المبنى قدرته على التحمل وفي هذا الوقت تنهار الهياكل المحترقة.

التسمم بأول أكسيد الكربون كخطر حريق

يعد التسمم بأول أكسيد الكربون أحد الأسباب الرئيسية للتسمم أو الوفاة في الحريق. في حالة التسمم بأول أكسيد الكربون ، تحدث حالة مرضية حادة تتطور نتيجة دخول أول أكسيد الكربون إلى جسم الإنسان ، مما يشكل خطورة على الحياة والصحة ، وبدون رعاية طبية كافية يمكن أن يؤدي إلى الوفاة.
يدخل أول أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي أثناء أي نوع من الاحتراق. يرتبط أحادي أكسيد الكربون بنشاط بالهيموجلوبين ، ويشكل الكربوكسي هيموغلوبين ، ويمنع نقل الأكسجين إلى خلايا الأنسجة ، مما يؤدي إلى نقص الأكسجة من النوع الدموي. أول أكسيد الكربونتدخل أيضًا في التفاعلات المؤكسدة ، مما يؤدي إلى تعطيل التوازن الكيميائي الحيوي في الأنسجة.

طرق التنبؤ بالحريق

تصنيف النماذج الرياضية المتكاملة للنار

الأساليب العلمية الحديثة لتوقع عوامل الحريق الخطرة تعتمد على النمذجة الرياضية ، أي على النماذج الرياضية للنار. يصف النموذج الرياضي للحريق بشكل عام التغيير في معلمات حالة البيئة في الغرفة بمرور الوقت ، فضلاً عن التغيير في معلمات حالة الهياكل المغلقة لهذه الغرفة والعناصر المختلفة من المعدات التكنولوجية.
يتم تمييز طرق التنبؤ بـ RPP اعتمادًا على نوع النموذج الرياضي للحريق. تنقسم النماذج الرياضية للحريق في غرفة ما إلى ثلاث فئات (ثلاثة أنواع): متكامل ، منطقة ، مجال (تفاضلي).
1. يسمح لك نموذج الحرائق المتكامل بالحصول على المعلومات ، أي قم بالتنبؤ بمتوسط ​​قيم معلمات حالة البيئة في الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق. في هذه الحالة ، من أجل مقارنة (ربط) متوسط ​​(أي متوسط ​​الحجم) معلمات البيئة مع قيمها المحددة في منطقة العمل ، يتم استخدام الصيغ التي تم الحصول عليها على أساس الدراسات التجريبية للتوزيع المكاني درجات الحرارة ، وتركيزات نواتج الاحتراق ، والكثافة الضوئية للدخان ، إلخ. د.
2. يتيح نموذج المنطقة الحصول على معلومات حول أبعاد المناطق المكانية المميزة التي تحدث أثناء حريق في الغرفة ، ومتوسط ​​معلمات حالة البيئة في هذه المناطق. كمناطق مكانية مميزة ، يمكن للمرء أن يميز ، على سبيل المثال ، منطقة الفضاء القريبة من السقف ، في المرحلة الأولى من الحريق ، ومنطقة تدفق الغازات الساخنة التي ترتفع فوق مركز الاحتراق ، ومنطقة غير جزء بارد خالي من الدخان من الفضاء.
3. يتيح نموذج المجال التفاضلي إمكانية حساب قيم جميع معلمات الحالة المحلية في جميع نقاط الفضاء داخل الغرفة لأي لحظة من تطور الحريق.
تختلف النماذج المدرجة عن بعضها البعض في كمية المعلومات التي يمكن أن تقدمها عن حالة البيئة الغازية في الغرفة والهياكل التي تتفاعل معها في مراحل (مراحل) مختلفة من الحريق. في هذا الصدد ، يمكن الحصول على المعلومات الأكثر تفصيلاً باستخدام نموذج ميداني.
رياضياً ، تتميز الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من نماذج النار بمستويات مختلفة من التعقيد.
يتم تمثيل نموذج النار المتكامل بشكل أساسي من خلال نظام المعادلات التفاضلية العادية. الوظائف المطلوبة هي متوسط ​​معلمات الحجم لحالة البيئة ، والوسيطة المستقلة هي الوقت.
أساس نموذج منطقة الحريق في الحالة العامة هو مزيج من عدة أنظمة من المعادلات التفاضلية العادية. معلمات حالة البيئة في كل منطقة هي الوظائف المطلوبة ، والوسيطة المستقلة هي الوقت. الوظائف المطلوبة هي أيضًا الإحداثيات التي تحدد موضع حدود المناطق المميزة.
الأكثر تعقيدًا من الناحية الرياضية هو النموذج الميداني. يعتمد على نظام المعادلات في المشتقات الجزئية التي تصف توزيع الزمكان لدرجات حرارة وسرعات الوسط الغازي في الغرفة ، وتركيزات مكونات هذا الوسط (الأكسجين وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد ، إلخ) ، الضغوط والكثافات. تتضمن هذه المعادلات قانون ستوكس الريولوجي ، وقانون فورييه للتوصيل الحراري ، وقانون الانتشار ، وقانون النقل الإشعاعي ، إلخ. في حالة أكثر عمومية ، تتم إضافة معادلة التوصيل الحراري التفاضلية إلى نظام المعادلات هذا ، والذي يصف عملية تسخين الهياكل المغلقة. الوظائف المطلوبة في هذا النموذج هي كثافة ودرجة حرارة الوسط ، وسرعة حركة الغاز ، وتركيزات مكونات الوسط الغازي ، والكثافة الضوئية للدخان (المؤشر الطبيعي لتوهين الضوء في وسط مشتت) ، إلخ. . الإحداثيات هي حجج مستقلة س ، ص ، ضوالوقت ر.

للتنبؤ بالعوامل الخطرة للحريق ، تكامل (توقع متوسط ​​قيم معلمات حالة البيئة في الغرفة في أي لحظة من تطور الحريق) ، المنطقة (التنبؤ بحجم الخاصية المناطق المكانية التي تحدث أثناء نشوب حريق في الغرفة ومتوسط ​​قيم معلمات حالة البيئة في هذه المناطق في أي لحظة من تطور الحريق. الغازات الصاعدة من مصدر الاحتراق ومنطقة المنطقة الباردة الخالية من الدخان) ونماذج الحرائق الميدانية (التفاضلية) (التنبؤ بالتوزيع المكاني الزماني لدرجات الحرارة وسرعات الوسط الغازي في الغرفة ، تركيزات الوسط المكونات والضغوط والكثافات في أي نقطة في الغرفة).

للحسابات ، من الضروري تحليل البيانات التالية:
- قرارات تخطيط الفضاء للكائن ؛
- الخصائص الفيزيائية الحرارية لإحاطة الهياكل والمعدات الموجودة في المرفق ؛
- نوع وكمية وموقع المواد القابلة للاحتراق ؛
- عدد الأشخاص ومكانهم المحتمل في المبنى ؛
- الأهمية المادية والاجتماعية للكائن ؛
- انظمة الكشف عن الحرائق واطفاءها ، الحماية من الدخان والحماية من الحرائق ، انظمة سلامة الافراد.
هذا يأخذ في الاعتبار:
- احتمال نشوب حريق ؛
- الديناميات الممكنة لتطوير الحرائق ؛
- توافر وخصائص أنظمة الحماية من الحرائق (SPPS) ؛
- الاحتمال و العواقب المحتملةتأثير الحريق على الناس ، وبناء الهيكل والأصول المادية ؛
- امتثال الكائن و SPZ الخاص به لمتطلبات معايير السلامة من الحرائق.

بعد ذلك ، تحتاج إلى تبرير سيناريو نشوب حريق. تتضمن صياغة سيناريو تطوير الحريق الخطوات التالية:
- اختيار موقع المصدر الأولي للحريق وأنماط تطوره ؛
- تحديد منطقة الحساب (اختيار نظام المباني المدروسة في الحساب ، وتحديد عناصر الهيكل الداخلي للمباني التي تؤخذ في الاعتبار في الحساب ، وتحديد حالة الفتحات) ؛
- تحديد معلمات البيئة والقيم الأولية للمعلمات داخل المبنى.

نموذج حريق متكامل

يصف النموذج الرياضي المتكامل للحريق في الشكل الأكثر عمومية عملية تغيير حالة الوسط الغازي في الغرفة بمرور الوقت.
من وجهة نظر الديناميكا الحرارية ، فإن الوسيط الغازي الذي يملأ الغرفة بالفتحات (النوافذ والأبواب وما إلى ذلك) ككائن للدراسة هو نظام ديناميكي حراري مفتوح. الهياكل المغلقة (الأرضية ، السقف ، الجدران) والهواء الخارجي (الغلاف الجوي) هو بيئة خارجيةفيما يتعلق بهذا النظام الديناميكي الحراري. يتفاعل هذا النظام مع البيئة من خلال نقل الحرارة والكتلة. أثناء نشوب حريق ، يتم دفع الغازات الساخنة خارج الغرفة من خلال بعض الفتحات ، ويدخل الهواء البارد من خلال فتحات أخرى. كمية المادة ، أي تتغير كتلة الغاز في النظام الديناميكي الحراري المدروس بمرور الوقت. يرجع تدفق الهواء البارد إلى عمل الدفع الذي تقوم به البيئة الخارجية. يؤدي النظام الديناميكي الحراري بدوره العمل عن طريق دفع الغازات الساخنة إلى الغلاف الجوي الخارجي. يتفاعل هذا النظام الديناميكي الحراري أيضًا مع الهياكل المغلقة من خلال التبادل الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، تدخل المادة في هذا النظام من سطح المادة المحترقة (أي من منطقة اللهب) في شكل منتجات احتراق غازية.
تتغير حالة النظام الديناميكي الحراري المدروس نتيجة للتفاعل مع البيئة. في الطريقة المتكاملة لوصف حالة النظام الديناميكي الحراري ، وهو الوسط الغازي في الغرفة ، يتم استخدام معلمات الحالة "المتكاملة" ، مثل كتلة الوسط الغازي بأكمله وطاقته الحرارية الداخلية. تتيح نسبة هاتين المعلمتين المتكاملتين تقدير درجة تسخين الوسط الغازي في المتوسط. في عملية تطوير الحريق ، تتغير قيم معلمات الحالة المتكاملة المشار إليها.

نموذج حريق المنطقة

تعتمد طريقة المنطقة لحساب ديناميكيات RPP على القوانين الأساسية للطبيعة - قوانين حفظ الكتلة والزخم والطاقة. بيئة الغاز في المبنى عبارة عن نظام ديناميكي حراري مفتوح يتبادل الكتلة والطاقة مع البيئة من خلال الفتحات المفتوحة في الهياكل المغلقة للمباني. وسط الغاز متعدد الأطوار ، لأن يتكون من خليط من الغازات (الأكسجين والنيتروجين ومنتجات الاحتراق وتغويز المواد القابلة للاحتراق وعامل إطفاء الحريق الغازي) وجزيئات دقيقة (صلبة أو سائلة) من الدخان وعوامل إطفاء الحريق.
في النموذج الرياضي للمنطقة ، ينقسم حجم الغاز في الغرفة إلى مناطق مميزة ، حيث تُستخدم المعادلات المقابلة لقوانين الحفظ لوصف الحرارة وانتقال الكتلة. يتم اختيار أحجام وعدد المناطق بطريقة تجعل عدم تجانس درجة الحرارة والحقول الأخرى لمعلمات الوسط الغازي ، داخل كل منها ، أقل ما يمكن ، أو من بعض الافتراضات الأخرى التي تحددها أهداف دراسة وموقع المواد القابلة للاحتراق.
الأكثر شيوعًا هو نموذج ثلاثي المناطق ، حيث يتم تقسيم حجم الغرفة إلى المناطق التالية: عمود الحمل الحراري ، وطبقة السقف ومنطقة الهواء البارد ، الشكل. واحد.

الصورة 1

نتيجة للحساب وفقًا لنموذج المنطقة ، تم العثور على تبعيات الوقت لمعلمات نقل الحرارة والكتلة التالية:
- متوسط ​​قيم حجم درجة الحرارة والضغط وتركيزات الكتلة للأكسجين والنيتروجين وغاز إطفاء الحرائق ومنتجات الاحتراق ، وكذلك الكثافة البصرية للدخان ومدى الرؤية في طبقة دخان قريبة من السقف في الغرفة ؛
- الحد السفلي لطبقة السقف المدخنة الساخنة ؛
- التوزيع على طول ارتفاع عمود التدفق الكتلي ، بمتوسط ​​المقطع العرضي للعمود ، وقيم درجة الحرارة ودرجة الانبعاث الفعالة لخليط الغاز ؛
- معدلات التدفق الكتلي لتدفق الغازات إلى الخارج وتدفق الهواء الخارجي إلى الداخل من خلال الفتحات المفتوحة ؛
- تدفقات الحرارة المؤدية إلى السقف والجدران والأرضية ، وكذلك تشعها من خلال الفتحات ؛
- درجة حرارة (مجالات درجة الحرارة) لإحاطة الهياكل.

طريقة الحساب الميداني (التفاضلي)

الطريقة الميدانية هي الأكثر تنوعًا بين الطرق الحتمية الحالية ، لأنها تعتمد على حل المعادلات التفاضلية الجزئية التي تعبر عن قوانين الحفظ الأساسية في كل نقطة في المجال الحسابي. يمكن استخدامه لحساب درجة الحرارة والسرعة والسرعة وتركيزات مكونات الخليط وما إلى ذلك في كل نقطة من المجال الحسابي ، انظر الشكل. 2. في هذا الصدد ، يمكن استخدام الطريقة الميدانية:
لإجراء بحث علمي لتحديد أنماط تطور الحرائق ؛
لإجراء حسابات مقارنة من أجل اختبار وتحسين النماذج الأقل عالمية ومنطقية وتكاملية ، للتحقق من صحتها وتطبيقها ؛
اختيار خيار عقلاني للحماية من الحرائق لأشياء معينة:
نمذجة انتشار الحريق في الغرف التي يزيد ارتفاعها عن 6 أمتار.

الشكل 2

في الأساس ، لا تحتوي الطريقة الميدانية على أي افتراضات مسبقة حول بنية التدفق ، وبالتالي فهي قابلة للتطبيق بشكل أساسي للنظر في أي سيناريو لتطور الحريق.
ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن استخدامه يتطلب موارد حاسوبية كبيرة. يفرض هذا عددًا من القيود على حجم النظام قيد الدراسة ويقلل من إمكانية إجراء حسابات متعددة المتغيرات. لذلك ، فإن طرق النمذجة المتكاملة والمنطقة هي أيضًا أدوات مهمة في تقييم مخاطر الحريق للأشياء في الحالات التي تكون فيها معلومات كافية والافتراضات الموضوعة في صياغتها لا تتعارض مع صورة تطور الحريق.
ومع ذلك ، استنادًا إلى البحث الذي تم إجراؤه ، يمكن القول أنه نظرًا لأن الافتراضات المسبقة لنماذج المنطقة يمكن أن تؤدي إلى أخطاء كبيرة في تقييم مخاطر حريق كائن ما ، فمن الأفضل استخدام طريقة النمذجة الميدانية في الحالات التالية:
للمباني ذات التكوين الهندسي المعقد ، وكذلك للمباني التي بها عدد كبير من الحواجز الداخلية ؛
الغرف التي يكون فيها أحد الأبعاد الهندسية أكبر بكثير من الأبعاد الأخرى ؛
الغرف التي توجد فيها إمكانية لتشكيل تدفقات إعادة تدوير دون تكوين طبقة علوية ساخنة (وهو الافتراض الرئيسي لنماذج المنطقة الكلاسيكية) ؛
في حالات أخرى ، عندما تكون نماذج المناطق والنماذج المتكاملة غير كافية بالمعلومات لحل المهام المحددة ، أو إذا كان هناك سبب للاعتقاد بأن تطور الحريق قد يختلف اختلافًا كبيرًا عن الافتراضات المسبقة لنماذج الحرائق المنطقية والمتكاملة.

معايير اختيار نماذج النار للحسابات

وفقًا لمسودة وثيقة "منهجية تقييم المخاطر للمباني العامة" ، يتم استخدام ثلاث مجموعات رئيسية من النماذج الحتمية لوصف المعلمات الديناميكية الحرارية للحريق: التكامل ، والمنطقة (المنطقة) والميدانية.
يجب أن يتم اختيار نموذج معين لحساب وقت إغلاق طرق الهروب على أساس المتطلبات الأساسية التالية:
طريقة متكاملة:

للمباني والهياكل التي تحتوي على نظام متطور للغرف صغيرة الحجم ذات التكوين الهندسي البسيط
إجراء عمليات محاكاة للحالات التي يكون فيها مراعاة الطبيعة العشوائية للحريق أكثر أهمية من التنبؤ الدقيق والمفصل لخصائصه ؛
للغرف التي يتناسب فيها الحجم المميز لمقعد النار مع الحجم المميز للغرفة ؛

طريقة المنطقة:

للمباني وأنظمة المباني ذات التكوين الهندسي البسيط ، والتي تتناسب أبعادها الخطية مع بعضها البعض ؛
بالنسبة للغرف كبيرة الحجم ، عندما يكون حجم مقعد النار أصغر بكثير من حجم الغرفة ؛
لمناطق العمل الواقعة على مستويات مختلفة داخل نفس الغرفة (قاعة مائلة للسينما ، ميزانين ، إلخ) ؛

طريقة المجال:
- للمباني ذات التكوين الهندسي المعقد ، وكذلك المباني التي تحتوي على عدد كبير من الحواجز الداخلية (ردهات بها نظام من صالات العرض والممرات المجاورة ، ومراكز متعددة الوظائف مع نظام معقد من الوصلات الرأسية والأفقية ، وما إلى ذلك) ؛
- للغرف التي يكون فيها أحد الأبعاد الهندسية أكبر (أصغر) بكثير من الأبعاد الأخرى (الأنفاق ، مواقف السيارات المغلقة لمساحة كبيرة ، إلخ) ؛
إلخ.................