ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ ПОЖАРОВ,
ГОРЮЧЕЙ И ПОЖАРНОЙ НАГРУЗКИ
Причиной газообмена при пожаре в помещении является разность давлений газовой среды внутри помещения и воздуха снаружи. При развившемся пожаре распределение давлений по высоте внутри и снаружи помещения, как правило, складывается так, что в верхней части давление газов больше, а в нижней части меньше атмосферного (рис.1)
На некоторой высоте давление газов равно давлению воздуха. На этом уровне располагается условная горизонтальная плоскость, которая называется плоскостью равных давлений (ПРД) или нейтральной зоной. Расстояние от ПРД до пола считается высотой нейтральной зоны и обозначается hнз
h
ΔР>0
ПРД
h0
hнз ΔР<0
Рис.1 Распределение давлений при развившемся
пожаре в помещении
Через все отверстия, расположенные выше ПРД, из помещения удаляются газы, ниже ПРД – поступает воздух (рис. 1). При этом расход воздуха через проемы определяется высотой ПРД относительно нижней отметки проема – h0.
Основными параметрами газообмена являются:
Требуемый расход воздуха Gв0, кг/с, – расход воздуха, необходимый для полного сгорания материала с данной массовой скоростью:
|
|
|
Gв0 = vмудSпVв0ρв (1.9)
где vмуд – удельная массовая скорость выгорания, кг/(м2·с);
Sп – площадь пожара, м2;
Vв0 – теоретический объём воздуха, необходимый для горения, м3/кг;
ρв – плотность воздуха, кг/м3.
Фактический расход воздуха Gвф, кг/с, – масса воздуха, поступающего в помещение при пожаре в единицу времени. При газообмене через один проем или несколько проемов, расположенных на одном уровне
(1.10)
где μ – коэффициент сопротивления проёма (μ = 0,6 – 0,7);
В – ширина проёма, м;
h0 – высота ПРД относительно нижней отметки проема, м;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
в – плотность воздуха, кг/м3;
пг – плотность продуктов горения, кг/м3.
К оэффициент избытка воздуха на внутреннем пожаре – отношение фактического расхода воздуха к требуемому:
(1.11)
Коэффициент избытка воздуха определяет среднеобъемную концентрацию кислорода в продуктах горения в данный момент времени. Во время свободного развития пожара коэффициент избытка воздуха изменяется. Вначале‚ пока массовая скорость выгорания мала и Gв0 невелик, проемы практически не лимитируют приток воздуха в помещение. Коэффициент 
в этом случае может составлять 40 и более. По мере увеличения массовой скорости выгорания возрастает 
, а пропускная способность проемов уменьшается вследствие снижения h0. Коэффициент избытка воздуха уменьшается до некоторого минимального значения, затем остается постоянным и пpи снижении vм, вследствие выгорания материала, возрастает Соответственно изменяется и среднеобъемная концентрация кислорода в продуктах горения. Каждое горючее вещество имеет свое значение предельной концентрации кислорода, ниже которого гомогенное горение прекращается. Если в ходе уменьшения 
концентрация кислорода в продуктах горения понизится до значения, предельного для данного горючего, пламенное горение прекратится. Если среднеобъемная температура при этом была ниже температуры воспламенения горючих веществ, находящихся в помещении (для твердых материалов ≈ 300oC), возможно само- затухание пожара. Если среднеобъемная температура была выше температуры воспламенения, постепенное прекращение пламенного горения вызовет уменьшение массовой скорости выгорания и, соответственно, требуемого расхода воздуха. В результате этого наступит момент, когда 
и концентрация кислорода начнут возрастать. Когда концентрация кислорода в продуктах горения станет больше предельной, пламенное горение возобновится. В случае такого развития пожара, при вскрытии дополнительных проемов, существует опасность объемной вспышки.
|
|
|
|
|
|
Если 
пожар будет продолжаться до полного прекращения горения в результате тушения или выгорания горючего.
Коэффициент избытка воздуха связан с концентрацией кислорода соотношением
(1.12)
При газообмене через один проем или несколько проемов, расположенных на одинаковом расстоянии от пола, величину h0 рассчитывают по формуле
(1.13)
где Нпр – высота проема, м;
Тп, Тв – температура пожара и наружного воздуха соответственно, К
Плотность воздуха ρв, кг/м3, и продуктов горения ρпг, кг/м3, можно рассчитать по формуле, вытекающей из уравнения Менделеева – Клапейрона
(1.14)
где Тв и Тп – температура воздуха и пожара соответственно, К.
При расчетах принимается Тв = 293 К, соответственно ρв = =1,2кг/м3.
Тогда :
(1.15)
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
|
|
|
Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 180; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!