Контрольная работа на тему Прогнозирование опасных факторов пожара (Вариант 10)

Содержание:

Введение……………………………………………………………………………………….. 3

1 Исходные данные………………………………………………………………………… 5

2 Описание обстановки на пожаре
при свободном развитии пожара…. 7

3 Необходимое время эвакуации
из помещения……………………………… 29

Заключение………………………………………………………………………………….. 33

Список использованных
источников……………………………………………… 34

Введение:

Современные научные методы прогнозирования ОФП основываются
на математическом моделировании, т. е. на математических моделях пожара.
Математическая модель пожара описывает в самом общем виде изменение параметров
состояния среды в помещении в течение времени, а также изменение параметров
состояния ограждающих конструкций этого помещения и различных элементов
технологического оборудования [14].

Основные уравнения, из которых состоит математическая модель
пожара, вытекают из фундаментальных законов природы – первого закона
термодинамики, закона сохранения массы и закона сохранения импульса.

Эти уравнения отражают и увязывают всю совокупность
взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов, присущих пожару, таких, как
тепловыделение в результате горения, дымовыделение в пламенной зоне, изменение
оптических свойств газовой среды, выделение и распространение токсичных газов,
газообмен помещения с окружающей средой и со смежными помещениями, теплообмен и
нагревание ограждающих конструкций, снижение концентрации кислорода в
помещении.

Методы прогнозирования ОФП различают в зависимости от вида
математической модели пожара. Математические модели пожара в помещении условно
делятся на три класса (три вида): интегральные, зонные, полевые
(дифференциальные).

Интегральная модель пожара позволяет получить информацию, т.
е. сделать прогноз о средних значениях параметров состояния среды в помещении
для любого момента развития пожара. При этом для того чтобы сопоставлять
(соотносить) средние (т. е. среднеобъемные) параметры среды с их предельными
значениями в рабочей зоне, используются формулы, полученные на основе экспериментальных
исследований пространственного распределения температур, концентраций продуктов
горения, оптической плотности дыма и т. д. Интегральная
математическая модель развития пожара в помещении описывает изменение
параметров состояния газовой среды, ограждающих конструкций и оборудования с
течением времени. Интегральная модель пожара – наиболее простая в
математическом отношении.

Дифференциальные
уравнения математической модели пожара в помещении базируется на
фундаментальных законах физики: законах сохранения массы и энергии. Система
уравнений модели отражает всю совокупность взаимосвязанных и
взаимообусловленных процессов, присущих пожару – тепловыделение в результате
горения, дымовыделение и изменение оптических свойств газовой среды, выделение
и распространение токсичных продуктов горения с окружающей средой и со смежными
помещениями, теплообмен и нагревание ограждающих конструкций. В основе этой
модели лежит интегральный метод термодинамического   анализа  
развития   пожара   в  
помещении,   разработанный
профессором Ю.А. Кошмаровым, и позволяющий определить среднеобъемные параметры
процессов, протекающих при пожаре в помещении: температура, давление, плотность
газовой среды для любого момента времени.

При использовании интегральной модели пожара получить
аналитическое решение системы обыкновенных дифференциальных уравнений в общем
случае невозможно. Реализация выбранного метода прогнозирования возможна только
путем ее численного решения при помощи компьютерного моделирования.

Интегральная модель пожара позволяет получить информацию
(т.е. позволяет сделать прогноз) о среднеобъемных значениях параметров
состояния среды в помещении для любого момента развития пожара. При этом для
того, чтобы сопоставлять (соотносить) средние (т.е. среднеобъемные) параметры
среды с их предельными значениями в рабочей зоне, используются формулы,
полученные на основе экспериментальных исследований пространственного
распределения температур, концентраций продуктов горения, оптической плотности
дыма и т.д.

Заключение:

На основании исходных данных приведено описание обстановки
на пожаре при свободном развитии пожара в различные моменты времени.

Рассчитано необходимое время эвакуации из помещения по
данным математического моделирования и по Приказу МЧС России от 30.06.2009 №382,
на основании аналитических зависимостей.

Современные научные методы прогнозирования ОФП позволяют не
только спрогнозировать вероятные пожары, но и смоделировать уже произошедшие
пожары для их анализа и оценки действия РТП. Эти методы основываются на
математических моделях пожара. Математическая модель пожара описывает в самом
общем виде изменение параметров состояния среды в помещении с течением времени,
а также параметров состояния ограждающих конструкций этого помещения и
различных элементов оборудования.

Прогнозирование ОФП и моделирование развития пожара необходимо: при разработке
рекомендаций по обеспечению безопасной эвакуации людей при пожаре; при создании и
совершенствовании систем сигнализации и автоматических систем пожаротушения; при разработке
оперативных планов тушения (планировании действий боевых подразделений на
пожаре); при оценке
фактических пределов огнестойкости; для расчета пожарного риска и многих других целей.

Фрагмент текста работы:

1 Исходные данные

Исходные данные:

10.
Обществ. здания; мебель + линолеум ПВХ 
(0,9 + 0,1)

 Низшая
теплота сгорания,
кДж/кг……………………………………………………14000,0

Линейная скорость пламени, м/с / Плотность ГЖ,
кг/м3 ……………………0,015

Удельная скорость выгорания, кг/м2·с   …………………………………0,01370

Дымообразующая способность, Нп·м2/кг ……………………………………..47,70

Потребление кислорода ( ), кг/кг ……………………………………………..-1,3690

Выделение
газа: углекислого (СО2), кг/кг……. ………………………………………………..1,47800 угарного
(СО), кг/кг………….. ………………………………………………..0,03000 хлористого водорода (НС1), кг/кг ……………………………………………0,00580

В таблице 1 сформируем полные исходные данные вместе с
недостающими, которые задаются произвольно.

Расчеты развития динамики опасных факторов пожара в
помещении производятся в программе «INTMODEL». При выполнении компьютерного расчета параметры, не
указанные в таблице 1, принимаются в программе «INTMODEL» по умолчанию.

Вычисление времени наступления предельных значений
парциальных плотностей газов проводятся по
соответствующим графическим зависимостям и табличным
данным.