Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Москва: Академия государственной противопожарной службы МЧС России,
2004. — 201 с.
05.26.03. - Пожарная и промышленная безопасность (технические науки)
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Абросимов Ю.Г. Целью работы является разработка более точного аналитического метода расчёта КПП на действующих и строящихся объектах повышенной. опасности для обоснования их объёмно-планировочных и технических решений, обеспечивающих возможность безопасной эвакуации людей. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести анализ существующих методов обоснования объёмно-планировочных решений зданий и. сооружений с учётом обеспечения безопасной эвакуации людей при возникновении пожара и используемых в качестве основы методов прогнозирования ОФП;
- выполнить сравнительный анализ существующих методов расчёта КПП в помещениях при воспламенении ГЖ;
- проанализировать современные представления о тепловом взаимодействии ограждающих конструкций с газовой средой и факелом пламени (ФП); разработать модель сложного теплообмена с учётом экспериментальных данных о зависимости геометрических характеристик ФП от интенсивности газофикации ГЖ;
- разработать интегральную математическую модель начальной стадии локального пожара в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик ФП;
- получить решение дифференциальных уравнений математической модели НСП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчётов КПП;
-разработать модифицированную модель НСП, позволяющую учитывать при прогнозировании ОФП и расчётах КПП неустановившийся режим горения ГЖ;
- провести тщательный анализ и систематизацию всех накопленных к настоящему моменту времени экспериментальных данных о динамике ОФП при горении ГЖ, полученных на моделях помещений и на натурных объектах; для этих целей разработать единую методику обработки показаний измерительных устройств, позволяющую исключить систематические погрешности;
- осуществить апробацию разработанной математической модели НСП путём сравнения теоретических расчётов динамики ОФП с экспериментальными данными; представить экспериментальные данные о КПП, полученные при различных условиях, в обобщённом виде. Научная новизна работы состоит в следующем:
- разработана модель сложного теплообмена ограждающих конструкций в НСП с газовой средой и факелом пламени, учитывающая зависимость геометрических характеристик ФП от интенсивности газофикации ГЖ;
- разработана интегральная математическая модель НСП в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик ФП, формирующегося над поверхностью ГЖ; представлена математическая постановка задачи о динамике ОФП;
- получено решение задачи о динамике ОФП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчётов КПП при воспламенении ГЖ;
- разработана модифицированная модель НСП, позволяющая учитывать при расчётах динамики ОФП и КПП неустановившийся режим горения ГЖ;
- разработана методика обработки показаний термоэлектрических термометров, использованных при экспериментальных исследованиях динамики ОФП, позволяющая исключить систематическую погрешность измерений быстроменяющейся температуры газовой среды, обусловленной термической инерцией термометров и радиацией ФП;
- проанализированы и систематизированы результаты всех экспериментов, выполненных на моделях помещений и на натурных объектах;
- впервые получены обобщённые зависимости ОФП от времени, удовлетворительно сходящиеся со всеми опытными данными в широком диапазоне условий, и создан достоверный аналитический метод расчёта КПП в помещении при воспламенении ГЖ.
05.26.03. - Пожарная и промышленная безопасность (технические науки)
Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Абросимов Ю.Г. Целью работы является разработка более точного аналитического метода расчёта КПП на действующих и строящихся объектах повышенной. опасности для обоснования их объёмно-планировочных и технических решений, обеспечивающих возможность безопасной эвакуации людей. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести анализ существующих методов обоснования объёмно-планировочных решений зданий и. сооружений с учётом обеспечения безопасной эвакуации людей при возникновении пожара и используемых в качестве основы методов прогнозирования ОФП;
- выполнить сравнительный анализ существующих методов расчёта КПП в помещениях при воспламенении ГЖ;
- проанализировать современные представления о тепловом взаимодействии ограждающих конструкций с газовой средой и факелом пламени (ФП); разработать модель сложного теплообмена с учётом экспериментальных данных о зависимости геометрических характеристик ФП от интенсивности газофикации ГЖ;
- разработать интегральную математическую модель начальной стадии локального пожара в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик ФП;
- получить решение дифференциальных уравнений математической модели НСП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчётов КПП;
-разработать модифицированную модель НСП, позволяющую учитывать при прогнозировании ОФП и расчётах КПП неустановившийся режим горения ГЖ;
- провести тщательный анализ и систематизацию всех накопленных к настоящему моменту времени экспериментальных данных о динамике ОФП при горении ГЖ, полученных на моделях помещений и на натурных объектах; для этих целей разработать единую методику обработки показаний измерительных устройств, позволяющую исключить систематические погрешности;
- осуществить апробацию разработанной математической модели НСП путём сравнения теоретических расчётов динамики ОФП с экспериментальными данными; представить экспериментальные данные о КПП, полученные при различных условиях, в обобщённом виде. Научная новизна работы состоит в следующем:
- разработана модель сложного теплообмена ограждающих конструкций в НСП с газовой средой и факелом пламени, учитывающая зависимость геометрических характеристик ФП от интенсивности газофикации ГЖ;
- разработана интегральная математическая модель НСП в помещении с учётом полученной зависимости суммарного теплового потока в ограждения от состояния газовой среды и характеристик ФП, формирующегося над поверхностью ГЖ; представлена математическая постановка задачи о динамике ОФП;
- получено решение задачи о динамике ОФП при постоянной скорости тепловыделения в очаге горения и аналитические формулы для расчётов КПП при воспламенении ГЖ;
- разработана модифицированная модель НСП, позволяющая учитывать при расчётах динамики ОФП и КПП неустановившийся режим горения ГЖ;
- разработана методика обработки показаний термоэлектрических термометров, использованных при экспериментальных исследованиях динамики ОФП, позволяющая исключить систематическую погрешность измерений быстроменяющейся температуры газовой среды, обусловленной термической инерцией термометров и радиацией ФП;
- проанализированы и систематизированы результаты всех экспериментов, выполненных на моделях помещений и на натурных объектах;
- впервые получены обобщённые зависимости ОФП от времени, удовлетворительно сходящиеся со всеми опытными данными в широком диапазоне условий, и создан достоверный аналитический метод расчёта КПП в помещении при воспламенении ГЖ.