Автореферат (1172860), страница 2
Текст из файла (страница 2)
С помощью выбранного плана выполнена первичнаястатистическая обработка результатов проведенных серий экспериментов.Результаты экспериментальных данных и теоретических расчетов имеютудовлетворительную сходимость.Теоретическая и практическая значимость работы. Разработанныйкомплекс математических моделей расчета динамики ОФП с предложенной наего основе методикой определения времени блокирования путей эвакуацииОФП, использующий модифицированные интегральную и зонную модели,позволяет спрогнозировать критическое время блокирования путей эвакуации сучетом работы СДУ и приточной вентиляции, реальных свойств горючих6веществ и материалов строительных конструкций, а также формыконвективной колонки.Предложенные модификации интегральной и зонной моделей позволятзначительно сократить (на 1 – 2 порядка) время расчета на ЭВМ привыполнении многовариантных расчетов термогазодинамики пожара с цельюнахождения времени блокирования путей эвакуации ОФП, которое служитосновой проверки выполнения условия безопасной эвакуации людей из МЦ.Разработанные уточненные интегральная и зонная математическиемодели, новые функциональные зависимости по удельной скорости выгораниятвердых горючих материалов и жидкости могут быть использованы при выбореобъемно-планировочных и технических решений МЦ, для определенияпредельных значений огнестойкости строительных конструкций, для расчетавеличин пожарного риска, для расчета параметров СДУ, в процессе анализапоследствий и экспертизе пожаров и т.д.В среде пакета Matlab на базе интегральной математической моделипожара, учитывающей функционирование СДУ при горении твердыхматериалов и жидкости при неустановившемся процессе ее горения, разработанпрограммный комплекс, позволяющий моделировать протекание пожаров приразнообразных условиях и сокращать временные затраты при определениивеличины пожарного риска.
Возможности, заложенные в программныйкомплекс, позволяют использовать разработанную программу при решенииразличных задач, в том числе научно-исследовательских, проектных и учебных.Методология и методы исследования. Методы теоретическогоисследования опирались на фундаментальные законы сохранения массы,энергии и импульса. В диссертации использовались следующие методытеоретического познания: восхождения от абстрактного к конкретному, анализаи синтеза, формализации; методы эмпирического исследования (наблюдение,описание, сравнение, измерения, эксперимент); теория вероятности истатистические методы обработки экспериментальных данных.
При переходеот физической модели к натурному объекту в масштабированиикоэффициентов регрессионного уравнения применены методы теории подобия.Основные положения, выносимые на защиту.1.Комплекс математических моделей расчета динамики ОФП в МЦ.2.Уточненная зонная математическая модель пожара для расчетадинамики ОФП с учетом формы конвективной колонки и функционированияСДУ в различных режимах.3.Результаты экспериментальных исследований процесса задымленияпомещения с очагом возгорания и полученных из этих исследований данных поуглу полураскрытия конвективной колонки.4.Аналитические решения системы дифференциальных уравненийуточненной интегральной математической модели и новые аналитическиезависимости для расчета динамики задымления помещений здания при пожаре.5.Определение критического времени продолжительности пожара сучетом неустановившегося процесса горения жидкости и работе СДУ.76.Регрессионные уравнения динамики изменения удельной массовойскорости при горении твердых материалов и жидкости при неустановившемсяпроцессе ее горения с учетом работы СДУ.Апробация работы.
Результаты диссертационной работы докладывалисьна: 2-ой Всероссийской научно-технической конференции (Воронеж: ВГТА,2002); международной научно-практической конференции «Технические исоциально-гуманитарные аспекты профессиональной деятельности ГПС МЧСРоссии: проблемы и перспективы» (Воронеж: ВПТУ, 2006); первоймеждународной научно-практической конференции «Оценка риска ибезопасность строительных конструкций» (Воронеж: ВГАСУ, 2006); II научнопрактической конференции «Технические и социально-гуманитарные аспектыпрофессиональной деятельности ГПС МЧС России: проблемы и перспективы»(Воронеж: ВПТУ, 2007); международном конгрессе «Наука и инновации встроительстве. SIB – 2008.
Том 3. Оценка риска и безопасность встроительстве» (Воронеж, 10 – 15 ноября 2008 г.); международной научнопрактической конференции «Актуальные проблемы инновационных системинформатизации и безопасности» (Воронеж: Научная книга, 2009);региональнойнаучно-методическойконференции«Непрерывноемногоуровневое профессиональное образование: традиции и инновации».(Воронеж, 2010); II Всероссийской научно-практической конференции смеждународным участием «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы»(Воронеж, 2011); международной научно-практической конференции«Методические основы повышения качества образовательной и инновационнойдеятельности по направлениям подготовки 280700 «Техносфернаябезопасность» и 280705 «Пожарная безопасность» (Академия Государственнойпротивопожарной службы МЧС России, 2012); III Всероссийской научнопрактической конференции с международным участием «Пожарнаябезопасность: проблемы и перспективы» (Воронеж, 2012); международнойнаучно-практической конференции «Методические основы повышениякачества образовательной и инновационной деятельности по направлениямподготовки 280700 «Техносферная безопасность» и 280705 «Пожарнаябезопасность» (Москва, 2013); международной научно-практическойконференции «Комплексные проблемы техносферной безопасности» (Воронеж:ВГТУ, 2014); IV Международной научно-практической конференции(Белгород, 2015 г.); Recent Advances on Energy, Environment, Ecosystems, andDevelopment Proceedings of the International Conference on Energy, Environment,Ecosystems, and Development (EEED, Barcelona, Spain, 2015); InternationalSymposium «Environmental And Engineering Aspects For Sustainable Living»(Program Absracts, 1-2 December, 2015).Практическая значимость работы подтверждена использованиемрезультатов исследования:Главным управлением МЧС России по Воронежской области(г.
Воронеж) для выполнения комплекса мероприятий, направленных наснижение временных показателей оперативного реагирования на пожарах;8ООО "Научно-технический центр «Пожарные инновации»”(Московская обл., г. Долгопрудный) для расчета пожарных рисков приреконструкции ФГУК «Государственный Кремлевский дворец» (г. Москва,Кремль, ГКД) и при проектировании объекта “Торгово-развлекательныйкомплекс «Вегас-II»” (Московская обл., г. Красногорск, п/о «Красногорск-4»,Мякининская пойма, 65-66 км МКАД);Воронежским институтом ГПС МЧС России в учебнометодическом обеспечении учебной дисциплины «Прогнозирование опасныхфакторов пожара»;ООО «Бастион», ООО «МИНЭПС» (г. Воронеж) при разработкепротивопожарных мероприятий;ООО «Сервис-Безопасность» (г.
Воронеж) при оценке величиныпожарного риска;ООО «ПГС проект» (г. Воронеж) при определении времениблокирования путей эвакуации опасными факторами пожара в помещенияхзданий с массовым пребыванием людей.Воронежскимгосударственнымархитектурно-строительнымуниверситетом в научном, учебном и методическом процессах.Публикации. Результаты исследования опубликованы в 60 научныхработах, в том числе 25 научных статей опубликованы в рецензируемыхнаучных журналах, рекомендованных ВАК для публикации основных научныхрезультатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук.Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, семиглав, выводов, списка литературы из 169 наименований и приложений;изложена на 257 страницах машинописного текста, содержит 80 рисунков, 9таблиц и 3 приложения.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВ первой главе выполнен анализ особенностей пожарной опасности МЦ.Приведены примеры крупных пожаров в МЦ, приведших к значительныхчеловеческим жертвам и причинивших большой материальный ущерб (вплотьдо полного разрушения здания), как в России, так и за рубежом.Анализ крупных произошедших пожаров показывает:- места возникновения пожаров различаются как по этажам зданий, так ипо функциональной пожарной опасности помещений, в которых онипроизошли.- отступления от строительных норм и норм пожарной безопасностимогут привести к катастрофическим последствиям.Приводятся особенности противопожарной защиты МЦ, в том числе сатриумами, и анализ современного состояния математического моделированиятермогазодинамики пожара.
Методы определения условий обеспечениябезопасной эвакуации людей носят междисциплинарный характер, так как дляописания происходящих при пожаре явлений и процессов необходимы знания и9методы исследования математики, химии, общей физики, физической химии ихимической физики, механики твердых тел, жидкостей и газов, теплофизики,токсикологии, экономики, а также психологии, физиологии и социологии.Только в комплексном рассмотрении можно описать и получить достоверныерезультаты при изучении всех сложных явлений, сопровождающихвозникновение и развитие пожара с последующей его ликвидацией.Математические модели, описывающие определенные объекты однозначно, сучетом начальных условий и закономерностей протекания изучаемого процесса(детерминированные), можно разделить на четыре группы: аналитические,интегральные, зонные и полевые, которые отличаются друг от друга различнымуровнем детализации термогазодинамической картины пожара. Для каждойгруппы моделей обозначены определяемые параметры, принимаемыепредположения и упрощения термогазодинамической картины протеканияпожара, условия применимости основных соотношений, схема расчетатепломассообмена в помещении и структуры моделей, достоинства инедостатки.Отмечено, что одной из важнейших систем пожарной безопасности,обеспечивающей безопасную эвакуацию людей, является СДУ.