ДИНАМИКА ФАКТОРОВ ПОЖАРА, ДЕТЕКТИРУЕМЫХ ИЗВЕЩАТЕЛЯМИ, В ЗАКРЫТОМ ПОМЕЩЕНИИ: МОДЕЛИРОВАНИЕ

С помощью программы FDS выполнено компьютерное моделирование начальной стадии пожаров в закрытом помещении объемом ≈ 60 м3 с источником, расположенным на полу и на высоте 2 м. Моделировались пожары с различной скоростью роста по квадратичному закону. Быстроразвивающимся пожаром считался пожар, величина тепловыделения которого 1055 кВт достигалась за 100 с, медленноразвивающимся – за 500 с. Изучалась динамика тепловыделения и пространственных распределений температуры, затемнения и изменения давления воздуха – факторов пожара, детектируемых извещателями. Установлено, что зависимость тепловыделения от времени, начиная с момента возникновения пожара и до его затухания, состоит из двух этапов. На первом этапе, который происходит с нарастанием тепловыделения с заданной скоростью, пламенное горение происходит только в области источника. На втором этапе, который характеризуется нерегулярными пульсациями тепловыделения, пламенное горение происходит в разных местах слоя дыма из-за его самовоспламенения. Длительность второго этапа увеличивается при уменьшении скорости роста пожара и увеличении высоты расположения источника. Получено, что все пространство помещения может быть разделено по высоте на слои, характеризующиеся своими значениями температуры и затемнения воздуха, их градиентами и наличием в них областей самовоспламенения. Толщины этих слоев, градиенты температуры и затемнения в слоях зависят от скорости роста пожара и высоты расположения его источника. Также получено, что пространственные распределения температуры и давления воздуха имеют противоположные градиенты по высоте, величины которых зависят от скорости роста и высоты расположения источника пожара. Максимальное по величине изменение давления воздуха и максимальный обратный градиент по высоте этого изменения происходит при быстром пожаре с источником на полу.

моделирование пожара, пожарные извещатели, динамика тепловыделения, температура воздуха, затемнение

1. Drysdale, D. An introduction for fire dynamics / D. Drysdale. – Third edition. – Willey, 2011. –551 p.

2. Кошмаров, Ю.Л. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении / Ю.Л. Кошмаров. – М. : Академия ГПС МВД России, 2000. – 118 с.

3. Молчадский, И.С. Пожар в помещении / И.С. Молчадский. – М. : ВНИИПО, 2005. – 456 с.

4. Ohlemiller, T.J. Smoldering combustion. Chapter 9 in SFPE Handbook of fire protection engineering / T.J. Ohlemiller. – 3rd Edition. – 2002. – P. 200–210.

5. Experimental and theoretical model of flashover / P.G. Holborn [et al.] // Fire Safety Journal. – 1993. – Vol. 21, № 3. – P. 257–266.

6. A model of instability and flashover / A.N. Beard [et al.] // Journal of Applied Fire Science. – 1994. – V. 4, № 1. – P. 3–16. 7. The effect of model parameters on the simulation of fire dynamics / W. Jahn [et al.] // Fire Safety Science. 2008. – V. 9. – P. 1341–1352.

7. Novozhilov, V. Non-linear dynamical model of compartment fire flashover / V. Novozhilov // Journal of Engineering Mathematics. – 2010. – Vol. 67, № 4.– P. 387 400.

8. Невдах, В.В. Моделирование начального этапа стационарного пламенного пожара в закрытом помещении / В.В. Невдах, А.А. Антошин, И.Е. Зуйков // Наука и техника. – 2014. – № 3. – С. 28–35.

9. Experimental and theoretical model of flashover / P.G. Holborn [et al.] // Fire Safety Journal. – 1993. – Vol. 21, № 3. – P. 257–266.

10. The effect of fuel quantity and location on small enclosure fires / I.R. Thomas [et al.] // Journal of Fire Protection Engineering. 2007. – Vol. 17, № 2. – P. 85–102.

11. Beard, A.N. Flashover and boundary properties / A.N. Beard // Fire Safety Journal. – 2010. – Vol. 45, № 2. – P. 116–121.

12. Experimental study on the burning behavior of pool fires in rooms with different wall linings / A. Poulsen [et al.] // Fire Technology. – 2012. – Vol. 48, № 2. – P. 419–439.

13. Fire Dynamics Simulator (Version 5) Technical Reference Guide Volume 1: Mathematical model, NIST Special Publication 1018-5 / K. McGrattan [et al.]. –Gaithersburg, MA, 2008. – 92 p.

14. Forney, G. User’s Guide for Smokeview Version 5: A Tool for Vizualizing Fire Dynamics Simulation Data, NIST Special Publication 1017-1 / G. Forney. – Washington : U.S. Government Printing Office, 2008. – 142 p.

15. Experimental study on the burning behavior of pool fires in rooms with different wall linings / A. Poulsen [et al] // Fire Technology. 2012. V. 48, №2. P. 419 439.

16. Fire Dynamics Simulator (Version 5) Technical Reference Guide Volume 1: Mathematical model, NIST Special Publication 1018-5 / K. McGrattan [et al.]. –Gaithersburg, MA, 2008. – 92 p.

17. Forney, G. User’s Guide for Smokeview Version 5: A Tool for Vizualizing Fire Dynamics Simulation Data, NIST Special Publication 1017-1 / G.Forney. –Washington: U.S. Government Printing Office, 2008. – 142 p.