6.9. Условия однозначности

6.9.1. Условия однозначности к основной системе уравнений (6.1)-(6.10) и дополнительных соотношений (6.11)-(6.43) состоят из геометрических, физических, граничных и начальных условий.

6.9.2. В качестве геометрических условий задаются:

- координаты граничных поверхностей ограждающих конструкций помещения;

- координаты граничных поверхностей громоздких предметов, находящихся в помещении;

- координаты границ открытых и закрытых (вскрытие которых возможно под тепловым воздействием пожара) проемов;

- координаты границ открытой поверхности горючего материала или источника натекания газа.

6.9.3. В качестве физических условий задаются:

- теплофизические свойства компонентов газовой среды;

- теплофизические свойства материала ограждающих конструкций;

- теплофизические и химические свойства горючего материала.

6.9.4. В качестве граничных условий задаются:

- на внутренних поверхностях строительных конструкций:

проекции скоростей равны нулю:

для уравнения энергии: q_S=q_л+q_к, где q_л – плотность лучистого теплового потока; q_к – плотность конвективного теплового потока;

для остальных параметров Ф (обобщенное уравнение (6.10)) принимается, что , где n – нормаль к поверхности;

- на открытых проемах:

для всех параметров Ф принимается, что в области истечения газа наружу;

в области поступления наружного воздуха внутрь давление, температура и концентрации компонентов соответствуют параметрам атмосферного воздуха (смесь кислорода и азота);

- на наружных поверхностях ограждающих конструкций:

в соответствии с уравнением (6.16);

параметры наружного воздуха: температура, скорость и направление ветра и давление;

- на открытой поверхности горючего материала:

проекция скорости перпендикулярно поверхности горючего материала (с помощью уравнений (6.35)-(6.37));

плотность продуктов горения.

6.9.5. Начальные условия (в начальный момент времени перед пожаром):

- помещение заполнено неподвижной смесью (воздухом) кислорода и азота:

X_O2a=0,23; X_N2a=0,77; ;

- параметры газовой смеси: температура и давление (распределение по высоте);

• скорость выгорания горючего материала: Y_г=0.

6.10. Моделирование действий систем пожаротушения

6.10.1. Действие систем пожаротушения задается граничными условиями по поверхностям отверстий, через которые огнетушащее вещество подается в помещение.

В качестве геометрических условий задаются координаты граничных поверхностей отверстий, через которые огнетушащее вещество подается в помещение.

6.10.2. При тушении инертным газом (в том числе водяным паром) на поверхностях отверстий, через которые газ подается в помещение, задается проекция скорости на ось, перпендикулярную поверхности отверстия:

w_пт=G_иг/(r_иг×F_пт), (6.10.1)

где G_иг – массовый расход подачи инертного газа, кг/с; r_иг - плотность инертного газа, кг/м³; F_пт – площадь поверхности отверстия, м².

Для определения локальных концентраций инертного газа (азота) в объеме помещения решается уравнение 8 табл. 6.1.

Условием прекращения горения является достижение внутри области горения огнетушащей концентрации инертного газа. Величины огнетушащих концентраций для различных газообразных огнетушащих веществ приведены в литературе [28].

6.10.3. При тушении водой на поверхностях отверстий, через которые вода подается в помещение, задается проекция скорости на ось, перпендикулярную поверхности отверстия:

w_пт=G_в/(r_в×F_пт), (6.10.2)

где G_в – массовый расход подачи воды, кг/с; r_в - плотность воды, кг/м³.

6.10.4. Для определения локальных концентраций воды в объеме помещения решается уравнение (9) табл. 6.1. Учет фазовых превращений (испарение воды и конденсация водяного пара) осуществляется в источниковом члене m_Н2О, методы расчета которого приведены в литературе [12].