2. Описание математической модели развития пожара в помещении
Для расчета динамики опасных факторов пожара используем интегральную математическую модель свободного развития пожара в помещении.
Согласно исходным данным в базовой системе дифференциальных уравнений следует положить, что
Gпр=0;Gвыт=0; Gов=0; Q0=0;
где Gпр и Gвыт – расходы приточного и вытяжного вентиляторов;
Gов – расход газообразного огнетушащего вещества; Q0– тепловой поток, выделяемой системой отопления.
Для пожара при заданных условиях можно принять в уравнении энергии что
т.е. внутренняя энергия среды в помещении при пожаре практически остается неизменной
С учетом сказанного система основных уравнений ИММП имеет вид
;
;
где V – объем помещения, м3; ρm,Tm,pm – соответственно среднеобъемные плотности, температуры и давления; μm – среднеобъемная концентрация продукта горения; XO2 – среднеобъемная концентрация кислорода.
3. Расчет динамики опасных факторов пожара в помещении
Для прогнозирования ОФП использована интегральная модель математическая модель пожара, которую реализует программа INTMODEL,
разработанная на кафедре ИТиГ Академии ГПС МЧС России. В этой программе для численного решения системы дифференциальных уравнений использован метод Рунге-Кутта-Фельберга 4-5 порядка точности с переменным шагом.
Таблица п.3.2
Результаты расчетов динамики опасных факторов пожара в помещении
Вpемя мин |
Т-pа гp.С |
КонцО2 масс.% |
Задымл Нп/м |
ДалВид метpы |
КонцСО масс.% |
КнцСО2 масс.% |
КонцОВ масс.% |
0 |
20 |
23 |
0 |
45,69 |
0 |
0 |
77 |
1 |
21 |
22,985 |
0,001 |
45,69 |
0 |
0,015 |
76,992 |
2 |
31 |
22,862 |
0,006 |
45,69 |
0,003 |
0,14 |
76,927 |
3 |
57 |
22,491 |
0,019 |
45,69 |
0,01 |
0,516 |
76,731 |
4 |
104 |
21,718 |
0,043 |
45,69 |
0,026 |
1,301 |
76,322 |
5 |
163 |
20,521 |
0,08 |
29,64 |
0,051 |
2,53 |
75,682 |
6 |
212 |
19,08 |
0,148 |
16,04 |
0,082 |
4,057 |
74,886 |
6 |
212 |
19,072 |
0,149 |
15,98 |
0,083 |
4,067 |
74,881 |
7 |
234 |
17,793 |
0,271 |
8,79 |
0,112 |
5,511 |
74,129 |
8 |
240 |
16,734 |
0,466 |
5,11 |
0,138 |
6,822 |
73,446 |
9 |
240 |
15,879 |
0,737 |
3,23 |
0,162 |
8,005 |
72,83 |
10 |
237 |
15,201 |
1,075 |
2,21 |
0,184 |
9,069 |
72,275 |
11 |
232 |
14,669 |
1,46 |
1,63 |
0,203 |
10,022 |
71,779 |
12 |
228 |
14,256 |
1,867 |
1,27 |
0,221 |
10,869 |
71,338 |
13 |
223 |
13,938 |
2,275 |
1,05 |
0,236 |
11,618 |
70,947 |
14 |
219 |
13,692 |
2,665 |
0,89 |
0,249 |
12,279 |
70,603 |
15 |
216 |
13,502 |
3,028 |
0,79 |
0,261 |
12,859 |
70,301 |
16 |
213 |
13,355 |
3,356 |
0,71 |
0,271 |
13,369 |
70,035 |
17 |
210 |
13,24 |
3,647 |
0,65 |
0,28 |
13,814 |
69,803 |
18 |
208 |
13,15 |
3,902 |
0,61 |
0,288 |
14,205 |
69,6 |
19 |
206 |
13,08 |
4,123 |
0,58 |
0,295 |
14,546 |
69,422 |
20 |
202 |
13,083 |
4,299 |
0,55 |
0,299 |
14,752 |
69,315 |
21 |
172 |
13,776 |
4,177 |
0,57 |
0,28 |
13,792 |
69,815 |
22 |
134 |
14,774 |
3,779 |
0,63 |
0,249 |
12,27 |
70,608 |
23 |
103 |
15,678 |
3,323 |
0,72 |
0,221 |
10,882 |
71,331 |
24 |
81 |
16,399 |
2,901 |
0,82 |
0,199 |
9,781 |
71,904 |
25 |
65 |
16,962 |
2,533 |
0,94 |
0,181 |
8,929 |
72,348 |
26 |
54 |
17,4 |
2,216 |
1,07 |
0,168 |
8,268 |
72,692 |
27 |
47 |
17,749 |
1,943 |
1,22 |
0,157 |
7,746 |
72,965 |
28 |
41 |
18,034 |
1,708 |
1,39 |
0,149 |
7,32 |
73,186 |
29 |
37 |
18,271 |
1,507 |
1,58 |
0,141 |
6,968 |
73,37 |
30 |
34 |
18,472 |
1,333 |
1,79 |
0,135 |
6,67 |
73,525 |
30 |
34 |
18,472 |
1,333 |
1,79 |
0,135 |
6,67 |
73,525 |
Таблица п.3.3