Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Примеры решения задач

Задача 1

Пожар в здании из несгораемых материалов с двумя (n = 2) окнами (горит мебель). Размеры каждого окна: высота 2 м, длина подоконника 2 м, расстояние от земли до подоконника 2 м. Под окнами на расстоянии r= 3,5 м от здания сложен штабель пиломатериалов (древесина с шероховатой поверхностью ) высотой 1,5 м. ОПРЕДЕЛИТЬ ВРЕМЯ ОТ НАЧАЛА ПОЖАРА ДО НАЧАЛА ГОРЕНИЯ ШТАБЕЛЯ.

Исходные данные. 1. Источник пламени

- горит древесина в здании из несгораемых материалов,

пламя вырывается из 2-х окон (n = 2) размером:

* высота окон h_окна =2 м, длина подоконника l _окна = 2 м, высота

подоконника от земли 2 м.

* степень черноты пламени (древесины) ε _ист = 0,7 ( таблица А1),

* температура пламени (древесины) Т_ист = 1373 ^о К (таблица А1).

2. Облучаемый объект

• напротив расположенный, параллельный штабель пиломатериалов,

* высота штабеля древесины (от земли) 1,5 м,

• облучаемый материал - шероховатая древесина:

*степень черноты шероховатой древесины _м= 0,91 (таблица А2),

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

3. Расстояние между источником пламени и облучаемым объектом

r = 3,5 м.

4. Искомая величина

- ожидаемое время t возгорания облучаемого объекта (т.е. время переброса пламени от начала пожара в здании до начала горения штабеля).

Решение

1. Размеры факела пламени определяются согласно ВАРИАНТА 1а:

высота пламени Н _пл равна высоте оконных проемов h_окна , умноженной на

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

Н _пл = h_окна . К_ф =2.2=4м,

ширина (длина) пламени L _пл равна сумме горизонтальных размеров

числа n горящих окон l _окна (без учета размеров ы простенков между окнами):

L _пл = l _окна . n = 2.2 = 4 м.

2. Расположение критической точки относительно факела пламени и

определение значений параметров a и b модели облучения :

- поскольку высота облучаемого штабеля 1,5 м, то критическая

точка, которая выбирается на верхнем срезе штабеля, будет

находиться напротив середины длины пламени на той же высоте от

земли (1,5 м) и на 0,5 м ниже нижнего среза факела пламени

(Вариант г).

Плоскую прямоугольную вертикальную часть (сторону) ОБЩЕЙ

ПОВЕРХНОСТИ ВСЕГО ФАКЕЛА пламени надо составить

из разности ДВУХ условных типовых модулей прямоугольников:

прямоугольника 1, характеризуемого ЧАСТНЫМ коэффициентом

облученности ’₁, и размерами сторон

L₁= L /2 = 4 : 2 = 2 м и H₁ = Н _пл + 0,5 = 4,5 м,

из которых

* большая сторона b₁ = max {Н₁; L₁} = 4,5 м и

* меньшая сторона a₁= min {Н₁ ; L₁} = 2 м;

прямоугольника 2, характеризуемого ЧАСТНЫМ коэффициентом

облученности ’₂, и размерами сторон

L₂=L/2 = 4 : 2 = 2 м и H₂ = 0,5 м , из которых

* большая сторона b₁ = max {Н₂; L ₂} = 2 м и

* меньшая сторона a₁= min {Н₂ ; L ₂} = 0,5 м.

Для каждого из прямоугольников 1 и 2, характеризующих условные

типовые модули плоского пламени, определяются соответствующие соотношения:

- для прямоугольника 1 b₁/ a₁ = 4,5 / 2 = 2,25, r/ a₁ = 3,5/2 =1,75 ;

- для прямоугольника 2 b₂/ a₂ = 2 /0,5 = 4, r/ a₂= 3,5/0,5 =7,

по которым находят условные ЧАСТНЫЕ коэффициенты

облученности для каждого прямоугольника: ’ ₁ и ’ ₂.

3.По полученным соотношениям b/a и r/ a находят

по таблице (1) или по графикам (2а) и (2б) значения ’ :

* для прямоугольника 1 по b₁/ a₁ = 2,25, r/ a₁ =1,75 - ’₁ = 0,064 ,

* для прямоугольника 2 по b₂/ a₂ = 4, r/ a₂ = 7 - ’₂ = 0,011 .

Примечание.

Следует иметь ввиду, что по промежуточным значениям b/ a и r/ a приходится интерполяцией определять величины ’ , что ОЧЕНЬ ТРУДНО достаточно точно сделать по приведенным таблице (1) или графикам (2а или 2б). Поэтому достаточно получать правильный порядок величин ’.

4. ОБЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ВСЕГО ФАКЕЛА пламени  для Варианта г

составляется из ДВУХ РАЗНОСТЕЙ УСЛОВНЫХ ЧАСТНЫХ

коэффициентов облученности для прямоугольников 1 и 2:

 = 2’₁ (b₁₊b₂/ a ; r/a) - 2’ ₂ (b₂/ a ; r/a) = 2’₁ - 2’ ₂ =2 (’₁ - ’₂) =

= 2 (0,064 – 0,011) = 2 . 0,53 = 0,106

5.Для древесины шероховатой рассчитываем ε _пр по формуле:

= 0,655 6. Рассчитываем q_кр по формуле:

= 13540 Вт/м². В табл.А1 для шероховатой древесины видим, что рассчитанное значение

q_кр = 13540 Вт/м² попадает в интервал q_кр = 17500 с возгоранием через 5 минут и q_кр = 12900 с возгоранием через 15 минут. Более точно время возгорания рассчитается по формулам линейной интерполяции

t _{воспламенения} = 5 + (15-5).(17500-13540)/(17500-12900) ≈ 13,6 мин

ОТВЕТ: время от начала пожара в здании до начала горения штабеля ≈ 13,6 минуты.

Задача 2

Определить безопасное расстояние между резервуарами с мазутом, меньше которого произойдет переброс пламени за 15мин. Диаметр резервуаров 6 м.

Исходные данные. 1. Источник пламени

- горящий мазут на верхнем зеркале резервуара диаметром D= 6 м.

*степень черноты пламени ε _ист = 0,85 ( таблица А1),

*температура пламени Т_ист = 1273 ^о К (таблица А1),

2. Облучаемый объект

• стальной резервуар с мазутом, расположенный на расстоянии r от горящего объекта,

• облучаемый материал - окисленная сталь резервуара

*степень черноты стали окисленной ε_м= 0,8 (таблица А2); (теплоемкостью стали пренебрегаем);

*температура воспламенения мазута Т_доп = 723 ^о К (таблица А1).

3. Оцениваемое время возгорания t = 15 мин 4. Искомая величина - противопожарный разрыв между резервуарами r.

Примечание. При решении таких задач с горящим топливом в резервуаре плоскость факела пламени следует рассматривать в самой опасной ситуации, когда факел наиболее близкого расположен к защищаемому соседнему резервуару. В таком случае УСЛОВНО факел пламени располагают (переносят) в наружную точку окружности горящего резервуара, ближайшей к защищаемому резервуару (на расстояние r между наружными стенками рядом расположенных резервуаров).

Решение

1. Размеры факела пламени горящей жидкости определяется согласно ВАРИАНТА 2: высота пламени Н _пл равна произведению диаметра резервуара D= 6 м, умноженного на коэффициент К_ф=0,6 (табл.А1 для мазута):

Н _пл = D . К_ф =6.0,6=3,6 м, ширина пламени равна диаметру резервуара L = D = 6 м. 2. Расположение критической точки относительно факела пламени и определение значений параметров a и b модели облучения : - поскольку горит верхнее зеркало резервуара, то критическая точка, которая выбирается на верхнем срезе соседнего резервуара такой же высоты, будет находиться напротив центра нижнего среза факела пламени (Вариант б). Следовательно плоская прямоугольная вертикальную часть (сторона)

ОБЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ВСЕГО ФАКЕЛА пламени представляет

собой только один прямоугольник , характеризуемый ЧАСТНЫМ

коэффициентом облученности ’, и размерами сторон

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

* большая сторона b = max {Н; L} = 3,6 м и

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

Прямоугольник характеризуется соотношением

b/ a = 3,6 / 3 = 1,2

3.Для Вариант б ПОЛНЫЙ коэффициент облученности  равен

 = 2’(b/ a ; r/a) = 2’ .

4. Величины e_пр равна

0,701

5. Для мазута по таблице А1 для времени 15 мин

q_кр = 14800 Вт/м²

1. Значение ЧАСТНОГО коэффициента облученности ’ получают из формулы для q_кр с ПОЛНЫМ коэффициентом облученности  и соотношения  = 2’:

= 0,0791

1. Для ’ = 0,0791 при b/a = 1,2 по таблице 1 или по графику 2б (примерно, с некоторой точностью ) находим значение r/a =1,15 и отсюда

r = 1,15. 3,0 = 3,45 м

ОТВЕТ: при расстоянии между резервуарами не меньше r ³ 3,45 м переброс пламени на соседний резервуар с мазутом произойдет за время не менее 15 минут.

Задача 3

Горит штабель (высота 1,5 м, длина 3 м), сложенный из брикетов торфа. Определить МИНИМАЛЬНОЕ БЕЗОПАСНОЕ РАССТОЯНИЕ ДЛЯ ПОЖАРНОГО (рост выше 1,5 м) без специальных защитных средств, с которого он может гасить пожар длительное время, находясь напротив середины штабеля.

Исходные данные. 1. Источник пламени

- горит штабель брикетов торфа длиной l_{штабеля} = 3 м, высотой h =1,5 м,

• горящий материал - торф:

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

температура пламени Т_ист = 1273 ^о К ( таблица А1),

2. Облучаемый объект

• напротив центра горящего штабеля может находиться пожарный

ростом 1,5 м , критическая точка (КТ) находится на высоте 1,5 м,

• облучаемый материал - брезентовая роба ПОЖАРНОГО (соответствует ситуации, когда СПЕЦИАЛЬНЫХ СРЕДСТВ защиты НЕТ)

*степень черноты защитной брезентовой робы пожарного _м= 0,5 (таблица А3),

*температура допустимая на теле человека Т_доп = 313 ^оК ( таблица А 3),

Характеристики

Список файлов семинаров