Задачами для достижения этой цели являются




НазваниеЗадачами для достижения этой цели являются
страница3/6
Дата публикации21.07.2013
Размер0.95 Mb.
ТипЗадача
zadocs.ru > География > Задача
1   2   3   4   5   6

^ Описание математической модели распространения взрыва и ударной волны

Анализ поведения взрывной волны начинается с рассмотрения основных законов гидродинамики и теплопереноса. Это законы сохранения массы, момента и энергии. Далее идут уравнения и предположения, описывающие процессы характерные для взрыва, такие как: импульс давления, химическое реагирование, скорость распространения волны и прочие.

Уравнение сохранения массы или уравнение неразрывности имеет вид:

.

Уравнения сохранения количества движения:

,

где τ ‑ тензор вязких напряжений, F – вектор объемных сил.

Составляющие тензора вязких напряжений τij определяются как:

,

где µ – динамическая (молекулярная) вязкость, ui – компоненты вектора скорости.

Уравнение сохранения энергии рассматривается в следующем виде:

,

где λ – коэффициент теплопроводности, Sh – источниковый член, отвечающий за приток (отток) энергии в процессе химического реагирования, излучения, или каких-либо других процессах.

Энтальпия многокомпонентной среды определяется по правилу смеси:

,

где энтальпия компонент hm(T) вычисляется как

.

Удельная теплоемкость компонент задается в виде полинома 4-ой степени от температуры:

.

Уравнение переноса концентрации компонент:

,

где Ym – массовая доля m-той компоненты, Dm – коэффициент диффузии компонента m, SYm – источниковый член, отвечающий за изменение компоненты в процессах химического реагирования или в каких-либо других процессах.

Коэффициент избытка горючего определяется по формуле:

.

Модель смешения газов:

молярная:

;

массовая:

.

Закон идеального газа для смеси:

.

Адиабатическое соотношение:

.

Скорость звука:

.

Число Маха:

.

Связь давления, плотности и температуры:

.

Детерминированные и вероятностные критерии оценки поражающего действия волны давления и теплового излучения на людей

На объектах наиболее опасными поражающими факторами пожара являются волна давления и расширяющиеся продукты сгорания при различных режимах сгорания газо-, паро- или пылевоздушного облака, а также тепловое излучение пожаров.

Детерминированные критерии показывают значения параметров опасного фактора пожара, при которых наблюдается тот или иной уровень поражения людей.

В случае использования детерминированных критериев условная вероятность поражения принимается равной 1, если значение критерия превышает предельно-допустимый уровень, и равной 0, если значение критерия не превышает предельно допустимый уровень поражения людей.

Вероятностные критерии показывают, какова условная вероятность поражения людей при заданном значении опасного фактора пожара.

Ниже приведены некоторые критерии поражения людей перечисленными выше опасными факторами пожара.

^ Критерии поражения волной давления. Детерминированные критерии поражения людей приведены в таблице №1.2

В качестве вероятностного критерия поражения используется понятие пробит-функции. В общем случае пробит-функция Рr описывается формулой:

,

где a, b - константы, зависящие от степени поражения и вида объекта;

S - интенсивность воздействующего фактора.

Соотношения между величиной Рr и условной вероятностью поражения человека приведено в таблице 1.3.

Таблица 1.2

Степень поражения

Избыточное давление, кПа

Полное разрушение зданий

100

50 %-ное разрушение зданий

53

Средние повреждения зданий

28

Умеренные повреждения зданий (повреждение внутренних перегородок, рам, дверей и т.п.)

12

Нижний порог повреждения человека волной давления

5

Малые повреждения (разбита часть остекления)

3


Таблица 1.3

Условная вероятность поражения, %

Величина пробит-функции Pr

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

-

2,67

2,95

3,12

3,25

3,36

3,45

3,52

3,59

3,66

10

3,72

3,77

3,82

3,87

3,92

3,96

4,01

4,05

4,08

4,12

20

4,16

4,19

4,23

4,26

4,29

4,33

4,36

4,39

4,42

4,45

30

4,48

4,50

4,53

4,56

4,59

4,61

4,64

4,67

4,69

4,72

40

4,75

4,77

4,80

4,82

4,85

4,87

4,90

4,92

4,95

4,97

50

5,00

5,03

5,05

5,08

5,10

5,13

5,15

5,18

5,20

5,23

60

5,25

5,28

5,31

5,33

5,36

5,39

5,41

5,44

5,47

5,50

70

5,52

5,55

5,58

5,61

5,64

5,67

5,71

5,74

5,77

5,81

80

5,84

5,88

5,92

5,95

5,99

6,04

6,08

6,13

6,18

6,23

90

6,28

6,34

6,41

6,48

6,55

6,64

6,75

6,88

7,05

7,33

99

7,33

7,37

7,41

7,46

7,51

7,58

7,65

7,75

7,88

8,09


  1. ^ Расчет пожарного риска на объекте

    1. Расчет времени блокирования путей эвакуации опасными факторами пожара

Согласно Методике, время от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения опасных факторов пожара определяется путем выбора из полученных в результате расчетов значений критической продолжительности пожара минимального времени:

.

Критическая продолжительность пожара по каждому из опасных факторов определяется как время достижения этим фактором критического значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

Для описания термогазодинамических параметров пожара использовалась полевая модель (Приложение № 6 Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности).

Критическое время по каждому из опасных факторов пожара определяется как время достижения этим фактором предельно допустимого значения на путях эвакуации на высоте 1,7 м от пола.

Предельно допустимые значения по каждому из опасных факторов пожара составляют:

  • по повышенной температуре - 70°С;

  • по тепловому потоку - 1400 Вт/м;

  • по потере видимости - 20 м (для случая, когда оба горизонтальных линейных размера помещения меньше 20 м, предельно допустимое расстояние по потере видимости следует принимать равным наибольшему горизонтальному линейному размеру);

  • по пониженному содержанию кислорода - 0,226 кг/м;

  • по каждому из токсичных газообразных продуктов горения (СО - 0,11 кг/м; СО - 1,16·10 кг/м; HCL - 23·10 кг/м).

Для данного объекта геометрия (рис. 2) и расчетная сетка (рис. 3) строились на основе планов помещений здания. Расчетная сетка состояла из 225 000 расчетных ячеек, характерный размер ячейки – 0,2 м.


Рис. 2 Геометрия объекта


Рис. 3 Расчетная сетка
Параметры горючей нагрузки представлены в таблице 4.

Таблица 4. Параметры горючей нагрузки

Наименование горючей нагрузки

Здания I-II ст. огнестойкости: мебель + бытовые изделия

Низшая рабочая теплота сгорания, МДж/кг

13,8

Линейная скорость распространения пламени, м/с

0,0108

Удельная скорость выгорания, кг/(м2*с)

0,0145

Удельное дымовыделение, Нп*м2/кг

270

Удельное выделение СО2, кг/кг

0,203

Удельное выделение СО, кг/кг

0,0022

Удельное потребление О2, кг/кг

-1,03


Выбор сценариев пожара

Сценарий №1.

Потенциальный пожар возникает в кабинете. Месторасположения очага пожара определяет блокирование ближайшего эвакуационного выхода и способствует быстрому распространению ОФП. В данном сценарии моделирование пожара происходило с открытыми дверями.

Сценарий №2.

Потенциальный пожар возникает в кабинете. Месторасположения очага пожара определяет блокирование ближайшего эвакуационного выхода и способствует быстрому распространению ОФП. В данном сценарии моделирование пожара происходило с учетом того, что на двери были установлены доводчики, открытыми двери были ведущие в зону безопасности.

Очаг предполагаемого пожара был расположен таким образом, чтобы максимально быстро заблокировать эвакуационные выходы (рис. 4). При таком сценарии произойдет блокировка эвакуационных выходов скорейшим образом.



Рис. 4 Расположение очага пожара
^ Развитие пожара в АБК, без установки дверей с доводчиками.

При развитии пожара наиболее быстро распространяются следующие опасные факторы: дым и температура. При моделировании пожароопасной ситуации в помещениях здании были открыты двери, так как в кабинетах не предусматривалось установка дверей с доводчиками. Модель строилась для первого этажа в силу того, что при возникновении пожара на первом этаже здания, создастся наихудшая ситуация – ОФП, заблокировав первый этаж, продолжат блокировать верхние этажи.

На 54 секунде начинается задымление помещения с очагом пожара, блокирование эвакуационных выходов не происходит, опасные факторы пожара не воздействуют на персонал (рис.5).


Рис. 5 Поле распределения видимости на 54 секунде пожара
На 89 секунде пожара происходит задымление кабинета с очагом пожара, дым начинается распространяться по коридору (рис. 6).



Рис. 6 Поле распределения видимости на 89 секунде пожара

Далее происходит распространение опасных факторов пожара по площади здания. На рисунке 7 изображено поле видимости на 126 секунде пожара, из рисунка видно, что дымовая аэрозоль, охладившись о конструкцию здания, начинает опускаться на высоту рабочей зоны, и блокирует эвакуационный пути.



Рис. 7 Поле распределения видимости на 126 секунде пожара

На 214 секунде происходит блокировка всех эвакуационных путей (рис8.) безопасная эвакуация не возможна.



Рис. 8 Поле распределения видимости на 214 секунде пожара

На рисунке 9 видно, что произошло полное задымление здания.



Рис. 9 Поле распределения видимости на 292 секунде пожара

На рисунке 10 представлено температурное поле на высоте рабочей зоны. Температура в помещении с очагом пожара начинает превышать допустимое значение 70°С, но блокировка путей эвакуации и эвакуационных выходов по признаку повышенной температуры не происходит.



Рис. 10 Поле распределения температуры на 73 секунде пожара

На 254секунде пожара, происходи повышение температуры по все площади здания, и эвакуационные пути блокируются, безопасная эвакуация не возможна.



Рис. 11 Поле распределения температуры на 254 секунде пожара
На рисунке 12 представлена температура стен, из рисунка видно, что прогрев стен достигает максимальной температуры в 50°С, данные показатели являются безопасными для человека и конструкции здания.

Рис. 12 Температура стен на 600 секунде пожара

Соответственно, анализ показывает, что наиболее опасным фактором пожара является потеря видимости. Результаты расчета показали, что достижение критического значения по признаку дальности видимости наступило на 3,58 минуте пожара. Таким образом, можно сделать вывод, что время блокирования равно τбл = 3,58 минуты (214 секунды).
На трехмерной модели продемонстрировано распространения дыма на объекте защиты в различные моменты времени (Приложение А). Данная модель очень наглядно показывает развитие пожара и основные моменты задымления.

^ Развитие пожара в АБК, двери с доводчиками.

При моделировании пожароопасной ситуации в помещениях здании были установлены двери с доводчиками, так же учитывалось вариант, что двери не газодымозащитные, а имеет пропускаемую способность опасных факторов пожара.

На 83 секунде пожара дым заполняет помещение с очагом, блокирование эвакуационных путей не происходит (рис.16).



Рис. 16 Поле распределения видимости на 83 секунде пожара.

На 210 секунде пожара дым медленно проходит через не уплотнённые двери, содержащие щели и медленно распространяется по коридору. Помещение с очагом полностью оказывается в дыму.


Рис. 17 Поле распределения видимости на 210 секунде пожара.

На 316 секунде происходит блокирование эвакуационных путей и выходов, дым распространяется по все площади помещения.



Рис. 18 Поле распределения видимости на 316 секунде пожара.

На рисунке №19 секунде происходит полное задымление остальных помещений.



Рис.19 Поле распределения видимости на 654 секунде пожара.

На рисунке 20 представлено температурное поле на высоте рабочей зоны. Температура в помещении с очагом пожара начинает превышать допустимое значение 70°С, но блокировка путей эвакуации и эвакуационных выходов по признаку повышенной температуры не происходит.



Рис. 20 Поле распределения температуры на 68 секунде пожара

На 394 секунде пожара, происходи повышение температуры по всей площади здания, эвакуационные пути блокируются, безопасная эвакуация людей не возможна.


Рис. 21 Поле распределения температуры на 394 секунде пожара
Соответственно, анализ показывает, что наиболее опасным фактором пожара является потеря видимости. Результаты расчета показали, что достижение критического значения по признаку дальности видимости наступило на 5,26 минуте пожара. Таким образом, можно сделать вывод, что время блокирования равно τбл = 5,26 минуты (316 секунды).



    1. Определение расчетного времени эвакуации людей из административно бытового комплекса.

Расчетное время эвакуации людей tР из помещений и зданий устанавливают по расчету времени движения одного или нескольких людских потоков через эвакуационные выходы от наиболее удаленных мест размещения людей непосредственно наружу или в безопасную зону.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяют на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной li и шириной δi. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длину и ширину каждого участка пути эвакуации для проектируемых зданий и сооружений принимают по проекту, а для существующих - по факту. Длину пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряют по длине марша. Длину пути в дверном проеме принимают равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельными участками горизонтального пути, имеющими конечную длину li.

Расчетное время эвакуации людей tР следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути ti по формуле:

tP = t1 + t2 + t3 +... + ti,

где t1 - время движения людского потока на первом (начальном) участке, мин;

t2, t3,..., ti - время движения людского потока на каждом из следующих после первого участка пути, мин.

Время движения людского потока по первому участку пути ti, мин, определяется по формуле:

,

где l1 - длина первого участка пути, м;

v1 - скорость движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, м/мин (определяют по таблице 5 в зависимости от плотности D).

Плотность однородного людского потока на первом участке пути D1 определяется по формуле:

,

где N1 - число людей на первом участке, чел;

f - средняя площадь горизонтальной проекции человека, м2, принимаемая равной 0,125;

δ1 - ширина первого участка пути, м.

Скорость v1 движения людского потока на участках пути, следующих после первого, принимают по таблице 2 в зависимости от интенсивности движения людского потока по каждому из этих участков пути, которая определяется для всех участков пути, в том числе и для дверных проемов, по формуле:

,

где δi, δi-1 - ширина рассматриваемого i-го и предшествующего ему участка пути, м;

qi, qi-1 - интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i-му и предшествующему участкам пути, м/мин.

Интенсивность движения людского потока на первом участке пути q =qi-1 определяют по таблице ниже по значению D1.

Интенсивность и скорость движения людского потока при различной на разных участках путей эвакуации в зависимости от плотности

Плотность потока D, м22

Горизонтальный путь

Дверной проем, интенсивность q, м/мин

Лестница вниз

Лестница вверх

Скорость v, м/мин

Интенсивность q, м/мин

Скорость v, м/мин

Интенсивность q, м/мин

Скорость v, м/мин

Интенсивность q, м/мин

0,01

100

1,0

1,0

100

1,0

60

0,6

0,05

100

5,0

5,0

100

5,0

60

3,0

0,10

80

8,0

8,7

95

9,5

53

5,3

0,20

60

12,0

13,4

68

13,6

40

8,0

0,30

47

14,1

16,5

52

15,6

32

9,6

0,40

40

16,0

18,4

40

16,0

26

10,4

0,50

33

16,5

19,6

31

15,6

22

11,0

0,60

28

16,3

19,05

24,5

14,1

18,5

10,75

0,70

23

16,1

18,5

18

12,6

15

10,5

0,80

19

15,2

17,3

13

10,4

13

10,4

0,90 и более

15

13,5

8,5

8

7,2

11

9,9
1   2   3   4   5   6

Похожие:

Задачами для достижения этой цели являются iconСтатья Цели и задачи трудового законодательства Целями трудового...
Основными задачами трудового законодательства являются создание необходимых правовых условий для достижения оптимального согласования...

Задачами для достижения этой цели являются iconСтатья Цели и задачи трудового законодательства Целями трудового...
Основными задачами трудового законодательства являются создание необходимых правовых условий для достижения оптимального согласования...

Задачами для достижения этой цели являются iconСтатья Цели и задачи трудового законодательства Целями трудового...
Основными задачами трудового законодательства являются создание необходимых правовых условий для достижения оптимального согласования...

Задачами для достижения этой цели являются iconСтатья Цели и задачи трудового законодательства Целями трудового...
Основными задачами трудового законодательства являются создание необходимых правовых условий для достижения оптимального согласования...

Задачами для достижения этой цели являются iconСекрет управления личными финансами
Никогда не делать целью своей жизни – получение денег, цели должны быть вполне достойными, а деньги являются лишь одним из средств...

Задачами для достижения этой цели являются iconПоложение о районном этапе Всероссийской Олимпиады школьников по физкультуре цели и задачи
Олимпиада проводится с целью повышения престижа образовательной области «Физическая культура», популяризации в образовательных учреждениях...

Задачами для достижения этой цели являются iconЗадачами Конкурса являются
Всероссийском конкурсе лидеров и руководителей детских и молодёжных общественных объединений «Лидер XXI века»

Задачами для достижения этой цели являются iconЭкзаменационные вопросы По курсу «Бухгалтерский учет»
Основными задачами бухгалтерского учета, сформулированными в Федеральном законе "О бухгалтерском учете", являются

Задачами для достижения этой цели являются iconОсновными задачами современной гигиены являются
Укажите, кто впервые дал научно –обоснованную классификацию основных пищевых веществ

Задачами для достижения этой цели являются iconВведение 3
Целью работы является определение понятия «общество» с системных позиций. Для достижения поставленной цели были определены следующие...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов