Н _пл = h . К_ф =1,5 .2 =3 м,

ширина (длина) пламени равна длине штабеля L _пл = l_{штабеля} = 3 м.

2. Расположение критической точки относительно факела пламени и определение значений параметров a и b модели облучения : - поскольку высота пламени горящего торфа составляет Н _пл =3 м , а критическая точка (КТ) должна выбираться в наиболее неблагоприятном месте на теле пожарного, т.е. ближе к центру пламени на высоте роста пожарного 1,5 м. Значит КТ оказывается напротив центра факела пламени (по его ширине и высоте) (Вариант а). Следовательно плоская прямоугольная ОБЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ВСЕГО ФАКЕЛА пламени состоит из 4 (четырех) одинаковых прямоугольников , характеризуемых одинаковым ЧАСТНЫМ коэффициентом облученности ’, и каждый из этих прямоугольников имеет размеры

L= L _пл /2 = 3 : 2 = 1, 5 м и H = Н _пл /2 = 3 :2 =1,5 м,

с ОДИНАКОВЫМИ сторонами

* b = max {Н; L} = 1,5 м и

* a= min {Н ; L} = 1,5 м;

Прямоугольник (квадрат) характеризуется соотношением

b/ a = 1,5 / 1,5 = 1

3.Для Варианта а ПОЛНЫЙ коэффициент облученности  равен

 = 4’(b/ a ; r/a) = 4’

4. Величины e_пр равна

⁼ 1 : [ (1/0,7 + 1/0,5) - 1] = 0,412

5. Для человека по таблице А3 допустимая плотность облучения без средств защиты q_кр = 1050 Вт/м²

6. Из формулы для q_кр : получают значение

ПОЛНОГО коэффициента облученности  = 0,0172.

Затем из соотношения  = 4’ находят ’/40,0172/ 4 = 0,0043

1. Для ’ = 0,0043 при b/a = 1 по таблице 1 или по графику 2б (примерно, с некоторой точностью ) находим значение r/a = 6 и отсюда r = 6 .1,5 ≈ 9,0 м

ОТВЕТ: минимальное безопасное расстояние для пожарного без специальных защитных средств (в рабочей робе), с которого он сможет гасить пожар длительное время, составляет 9 метров.

ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ !!! (к возможным вариантам Задачи 3)

В случае, когда критическая точка (например,– голова пожарного, тушащего горящий объект, /здание, штабель и т.п./) находится ВЫШЕ нижнего среза, но НИЖЕ центра факела, имеет место Вариант в схемы облучения (см. рисунок)

По Варианту в параметры каждого модуля (прямоугольника) 1 и 2 определяются НЕЗАВИСИМО. (Больший размер КАЖДОГО прямоугольника принимается в качестве величины b.)

для модуля (прямоугольника) 1 a ₁ и b₁, b₁ / a ₁

для модуля (прямоугольника) 2 a ₂ и b ₂ b₂ / a ₂

При решении ОБРАТНОЙ задачи на определение БЕЗОПАСНОГО РАССТОЯНИЯ r от факела, представленного 2-мя модулями (прямоугольниками) 1 и 2 , до критической точки облучения (например, головы пожарного) ИЗВЕСТНА допустимая плотность облучения для человека q_доп ( Вт/м ²).

В этом случае по известному q_доп может быть рассчитан ПОЛНЫЙ коэффициент облученности  ВСЕГО факела пламени по формуле

Из известного соотношения между ПОЛНЫМ и составляющими его ЧАСТНЫМИ ’ коэффициентами облучения для Варианта в

’₁ +2’₂ = 2 (’₁ +’₂ )

при решении ОБРАТНОЙ задачи может быть образована и использована (применена) ПРОМЕЖУТОЧНАЯ величина ЧАСТНОГО коэффициента облучения ’ _Σ, характерная для среднего (промежуточного) положения КТ, т.е. ниже центра и выше нижнего среза факела пламени (между Вариантами а и б).

Эта ПРОМЕЖУТОЧНАЯ величина ЧАСТНОГО коэффициента облучения ’ _Σ, берется равной СУММЕ ЧАСТНОГО коэффициента облучения ’₁для модуля (прямоугольника) 1 и ЧАСТНОГО коэффициента облучения ’₂ для модуля (прямоугольника) 2 :

’ _Σ = (’₁ +’₂ ) =  / 

При решении ОБРАТНОЙ задачи на определение БЕЗОПАСНОГО РАССТОЯНИЯ r от факела предлагается подход, базирующийся на некоторых допущениях.

Для каждого модуля (прямоугольников) 1 и 2 по b₁/a ₁ и b₂ /a₂ по таблице (1) или графикам (2а и 2б) для вычисленного ’_Σ находим r₁/ a₁ и r₂/ a₂ ,а затем r₁ и r₂. Считаем, в частности, что действие на человека-пожарного части факела от модуля (прямоугольника) 1 , характеризуемого размерами b₁/a ₁ и коэффициентом облучения ’ _Σ , требует отодвинуть его на полученное расстояние r₁ , а действие другой части факела от модуля (прямоугольника) 2 , характеризуемого размерами b₂ /a₂ и тем же коэффициентом облучения ’ _Σ , требует его отодвинуть ЕЩЕ на расстояние r₂ ДОПОЛНИТЕЛЬНО.

Таким образом, допустимое безопасное расстояние для пожарного r _доп, должно определяться ( при принятых дополнительных допущениях, гарантирующих увеличенный запас безопасности), как СУММА найденных значений r_{1 и} r₂ :

r _доп = r _Σ = r₁ + r_{2 .}

Примечание.

ПОЛНЫЙ коэффициент облученности  факела пламени равен _{ПРОИЗВЕДЕНИЕМ ОДИНАКОВЫХ} ЧАСТНОГО коэффициента облученности ’ , характеризующих ОДИНАКОВЫЕ модули (прямоугольники) с ЕДИНЫМИ размерами b / a, из которых составляется полный факел пламени, на число этих одинаковых модулей_:

_{по Варианту а -} = 4’, _{по Варианту б -} = 2’.

Поэтому при решении ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ о безопасном расстоянии пожарных от

факела пламени по Вариантам а и б величину r / a ЛЕГКО И ЛОГИЧНО находят

по таблице (1) или графикам (2а и 2б) по вычисленным или известным значениям ’ и b/a.

По Варианту в ПОЛНЫЙ факел пламени составляется из СУММЫ РАЗНЫХ по размерам ( b₁/a ₁ и b₂ /a₂ ) модулей (прямоугольников) 1 и 2, и ПОЛНЫЙ коэффициент облученности  факела пламени равен СУММЕ РАЗЛИЧНЫХ величин ’₁ и’₂ ЧАСТНЫХ коэффициентов облученности:  2 (’₁ +’₂ ).

Поэтому при решении ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ о безопасном расстоянии пожарных от факела пламени по Варианту в приходится использовать ПРОМЕЖУТОЧНУЮ величину ЧАСТНОГО коэффициента облучения’_Σ, характерного для среднего между Вариантами а и б положения КТ, т.е. ниже центра и выше нижнего среза факела.

И принимая для обеих модулей (прямоугольников) 1 и 2, составляющих ПОЛНЫЙ факел пламени, единую усредненную величину ’ _Σ, и разные для них величины b₁/a ₁ и b₂ /a_{2 ,} находить по таблице (1) или графикам (2а и 2б ) значения r_{1 и} r_2, но зато определять допустимое безопас-ное расстояние для пожарного r_доп, как СУММУ этих значений r₁ и r₂ : r _доп = r₁ + r_{2 .}

Задача 4

Определить возможность (время) переброса огня между штабелями пиломатериалов, расположенных на расстоянии 10м. Штабели расположены параллельно друг другу. Размер штабелей: длина 20м, высота 3м. Горит весь штабель.

Исходные данные.

1. Источник пламени

• штабель пиломатериалов длиной L = 20 м, высотой h =3м,

• горящий материал древесина:

степень черноты пламени _ист = 0,7 (таблица А1),

температура пламени Т_ист = 1373 ^о К ( таблица А1),

2. Облучаемый объект

• напротив расположенный, параллельный штабель пиломатериалов,

• облучаемый материал шероховатая древесина:

степень черноты _доп = 0,91 (таблица А2),

температура воспламенения Т_доп = 568 ^о К ( таблица А1),

3. Расстояние между источником пламени и облучаемым объектом

r = 10 м.

4. Искомая величина

- ожидаемое время t возгорания облучаемого объекта (т.е. время переброса пламени от начала пожара на одном из штабелей до начала горения штабеля).

Решение

1. Размеры факела пламени горящего штабеля пиломатериалов определяется согласно ВАРИАНТА 4:

высота пламени Н _пл равна произведению высоты штабеля h = 3 м ,

умноженного на коэффициент К_ф= 2 (табл.А1 для древесины):

Н _пл = h . К_ф =3 .2 =6 м,

ширина (длина) пламени равна длине штабеля L _пл = l_{штабеля} = 20 м.

2. Расположение критической точки относительно факела пламени и определение значений параметров a и b модели облучения : - поскольку высота пламени горящего штабеля пиломатериалов составляет Н _пл =6 м , а высота облучаемого штабеля 3 м, то критическая точка (КТ) на верхнем срезе облучаемого штабеля будет находиться напротив центра факела пламени (по его ширине и высоте) (Вариант а).

Следовательно плоская прямоугольная ОБЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ВСЕГО ФАКЕЛА пламени состоит из 4 (четырех) одинаковых прямоугольников , характеризуемых одинаковым ЧАСТНЫМ коэффициентом облученности ’ и размерами сторон

L = L _пл /2 = 20 : 2 = 10 м и H = Н _пл /2 = 6: 2 = 3 м, из которых

* большая сторона b = max {Н; L} = 10 м и

* меньшая сторона a= min {Н ; L} = 3 м;

Прямоугольник характеризуется соотношениями