Отчет по источникам. Анализ численного метода решения задачи о распространении пламени по вертикальной поверхности горючего материала
 Скачать 1.04 Mb.
|
|
Источники: АНАЛИЗ ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О РАСПРОСТРАНЕНИИ ПЛАМЕНИ ПО ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ГОРЮЧЕГО МАТЕРИАЛА Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36762842 Аннотация: Снижение пожарной опасности при использовании полимерных материалов является одной из актуальных научно-технических задач. В связи со сложностью проведения экспериментальных исследований в данной области важным направлением современной фундаментальной науки является развитие теоретических основ описания реагирующих течений. Для решения вопросов, связанных с распространением пламени по поверхности горючего материала, необходимо совершенствовать методы математического моделирования, что обусловлено большим количеством протекающих физико-химических процессов, требующих моделирования каждого из них в отдельности, и сложным характером взаимодействия между этими процессами как в газовой среде, так и в твердом теле. Распространение пламени вверх по вертикальной поверхности твердого горючего материала сопровождается нестационарными вихревыми структурами течения газа вблизи области горения, образование которых происходит в результате тепловой нестабильности и за счет действия сил естественной конвекции, ускоряющей горячие продукты сгорания. За счет вихревых структур от горячего газофазного пламени в твердый материал в каждый момент времени поступает разное количество тепловой энергии. Поэтому адекватный расчет теплового потока и, соответственно, вихревого течения имеет важное значение для оценки скорости распространения пламени. Данная работа посвящена оценкам параметров численного метода решения задачи распространения пламени по поверхности горючего материала, учитывающего сопряженный характер взаимодействия газовой среды и твердого тела и вихревое течение, вызванное естественной конвекцией. В работе рассмотрены особенности использования различных аппроксимационных схем, используемых при интегрировании исходных дифференциальных уравнений по пространству и во времени, релаксации полей при итерировании внутри шага по времени, различных шагов интегрирования по времени. Сформулированная в работе математическая модель позволяет описывать процесс распространения пламени по поверхности горючего материала. Газодинамика моделируется системой уравнений Навье -Стокса, вихревое течение описывается комбинированной моделью турбулентности RANS-LES (DDES),турбулентное горение - комбинированной моделью горения Eddy Break-Up с учетом кинетических эффектов, теплопередача излучением - методом сферических гармоник первого порядка аппроксимации (P1). Решение уравнений производится в программном пакете OpenFOAM. Уравнения: Газодинамика моделируется системой уравнений Навье – Стокса, вихревое течение описывается комбинированной моделью турбулентности RANS–LES (DDES), турбулентное горение — комбинированной моделью горения Eddy Break-Up с учетом кинетических эффектов, теплопередача излучением — методом сферических гармоник первого порядка аппроксимации (P1)     Методы: Уравнения (1)–(6), (11), (12), (20), (22) решаются методом конечных объемов в программном пакете OpenFOAM Выводы: В ходе проделанной работы проведен анализ численного метода решения сопряженной задачи распространения пламени вверх по вертикальной поверхности горючего материала в части, касающейся этапа приведения дифференциальных уравнений к алгебраическим аналогам, а именно схем аппроксимаций слагаемых уравнений, применяющихся после проведения процедуры интегрирования исходных уравнений в рамках метода конечных объемов программного пакета OpenFOAM. Одним из важных критериев оценки метода решения является время, затраченное на проведение расчета, поскольку данный параметр существенным образом определяет в конечном итоге целесообразность проведения исследований, ориентированных на изучение процесса распространения пламени вверх по вертикальной поверхности твердого горючего тела большой высоты, в результате чего становится возможным получение вихревого течения газовой фазы. Использование расчетного шага по времени Δt = {  ,  } с выглядит привлекательным с точки зрения ускорения вычислений, однако ни один из подходов, рассматриваемых в работе (релаксация внутри шага по времени, обеспечение диагонального преобладания матрицы, использование различных аппроксимационных схем конвективных слагаемых и производных по времени), не позволил достичь желаемого результата без изменения конечных результатов существенным образом или увеличения времени расчетов. Использование схемы высокого порядка на основе ограничителей TVD выглядит компромиссным решением между простотой реализации по сравнению со схемой WENO, которая даже в одномерном варианте (реконструирование по одному направлению) вызывает сложности, например, при распараллеливании задачи (необходимо обмениваться большим количеством данных между потоками), и низкой численной вязкостью по сравнению с противопоточной схемой.МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ХИМИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, КОТОРЫЕ ПРОИСХОДЯТ В ДРЕВЕСИНЕ ПРИ ЕЕ НАГРЕВАНИИ ДО НАЧАЛА ФАЗЫ ПЛАМЕННОГО ГОРЕНИЯ Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29068989 Аннотация: Цель. Целью данной работы является создание методики математического моделирования энергетической составляющей химико- физических процессов, которые происходят в древесине при её нагревании до наступления фазы пламенного горения, что даст возможность определить влияние введения антипиренов в поверхностные слои деревянных строительных конструкций на торможение процесса загорания (воспламенения) древесины. Методология. Используя экспериментальные данные о развитии во времени химико-физических процессов (дериватограмм и данных газохроматографического анализа термодеструкции образца материала), которые происходят при нагревании древесины до момента её воспламенения, находятся формулы аппроксимаций, описывающих зависимости относительного количества веществ, которые выделяются в процессе термолиза во времени. На основании определенных зависимостейв дальнейшем находятся зависимости накопленной искомой энергии, которая выделяется при образовании каждого вещества (вследствие нагревания образца древесины), от температуры, и общую выделенную накопленную искомую энергию. В дальнейшем определяется накопленная искомая энергия всех компонентов и их превращений, с учетом поглощения и выделения энергии от температуры. Вводится понятие эффективной искомой теплоемкости процесса превращений образца древесины (в температурных пределах данного исследования) с учетом всех компонентов и их структурных превращений, имеющих место при нагревании. Решается одномерная задача распространения тепла в изотропном твердом теле, имеющая переменную, зависящую от температуры эффективную теплоемкость. Получены формулы для элементарного объема, размещенного непосредственно на поверхности образца древесины, внутри его и на тыльной стороне. Результаты. Используя представленную методику, была построена математическая модель энергетической составляющей химико-физических процессов, которые имеют место в образце заболони сосны толщиной 10 мм, плотностью 400-550 кг/м3, при его нагревании до наступления фазы пламенного горения. Выводы. Представленная методика предоставляет возможность спрогнозировать необходимое количество антипиренов (для различных огнезащитных пропиточных составов), которое требуется ввести в поверхностные слои древесины (разной породы, толщины, плотности, качества поверхностной обработки и т.п.) для обеспечения продления промежутка времени от начала теплового воздействия до момента воспламенения. Уравнения: Используя найденные зависимости количеств различных веществ от температуры в условиях процесса изобарического нагревания, определяем с учётом энтальпии образования каждого из этих веществ [6], зависимости накопленной искомой энергии, которая выделяется при образовании каждого вещества (вследствие нагревания образца древесины), от температуры (1), и общую (2) выделенную накопленную искомую энергию согласно формул:  где, v – единичный объем образца древесины, из которого выделяются летучие вещества разложения древесины при нагревании, ∆Hi – энтальпия образования i – го компонента, moli – молекулярная масса i– го компонента, mi (T pr) – масса i – го компонента, которая определяется температурой процесса, T pr– температура процесса.  При нагревании имеет место нагрев всех веществ (продуктов) разложения древесины. Величина этой накопленной энергии для условий процесса изобарического нагревания определяется по формулам:  где, v – единичный объем образца древесины, из которого выделяются летучие продукты разложения древесины при нагревании, ci – искомая теплоемкость i – го компонента, mi (T pr) – масса i – го компонента, которая определяется температурой процесса, T pr – температура процесса  В дальнейшем определяется накопленная искомая энергия всех компонентов и их превращений, с учетом поглощения и выделения энергии, которые имеют место при нагревании образца древесины, от температуры. Расчеты ведутся по формуле:  Формула эффективной теплоемкости:  где, E (T pr) – накопленная искомая энергия, согласно формулы (5), T pr– текущее время процесса Уравнение теплопроводности для нашего случая будет иметь вид:  где, ( ) c p _ wood T – эффективная теплоёмкость образца древесины, согласно (6), (Дж/К*м3 ), Т – текущая температура процесса, (К), χ – коэффициент теплопроводности древесины, (Вт/ м*К). Начальные и граничные условия для нашего случая:  где, ω внешний поток тепла (Вт/м2 ). Формулы для элементарного объема, размещенного непосредственно на поверхности образца древесины:  Для промежуточных значений температуры элементарных объемов, которые размещены внутри массива материала:  Для обратной стороны образца древесины, который не нагревается внешним источником тепла:  Методы: метод кубической сплайн интерполяции, который генерирует кривые сплайна, которые приближаются к прямой линии; метод приближенной численной итерации по схеме концевых разностей первого порядка Выводы: Предложенная методика предоставляет возможность построения математической модели составляющей химико-физических процессов, протекающих в образце материала при его термодеструкции до температуры пламенного горения. Таким образом появляется возможность спрогнозировать необходимое количество антипиренов (для различных огнезащитных пропиточных составов), которое требуется ввести в поверхностные слои древесины (разной породы, толщины, плотности, качества поверхностной обработки и т.п.) для обеспечения продления промежутка времени от начала теплового воздействия до момента возгорания (воспламенения). А это, в свою очередь, создает возможность прогнозного расчета продления начальной стадии развития пожара в зависимости от расхода огнезащитного средства (качества обработки). МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22454383 Аннотация: Разработана модель процесса горения древесно-полимерного композита, учитывающая структуру и форму материала, характер его поджога, изменение формы образца в процессе горения. Модель позволяет исследовать различные стадии горения материала, найти минимальную концентрацию полимера, при которой композит становится негорючим. Разработана компьютерная программа для моделирования процесса горения. Уравнения: Уравнения движения элементов составляются на основе второго закона Ньютона. Численное интегрирование уравнений движения производится методом Рунге – Кутты второго порядка. Моделирование распространения тепла в материале производится на основе решения уравнения теплопроводности, которое в общем виде записывается следующим образом:  где – распределение температуры в пространстве и его изменение с течением времени; – радиус-вектор исследуемой точки пространства; t – время;  - дифференциальный набла-оператор; x, z – декартовы координаты исследуемой точки пространства; , – единичные векторы в декартовом пространстве; – коэффициент температуропроводности вещества.В модели используется нерегулярная сетка, узлами которой являются центры элементов (рис. 1б). При использовании данной сетки на каждом шаге интегрирования τ производится расчёт повышения температуры текущего элемента за счёт перехода тепла от более нагретых соседних элементов по конечноразностным формулам вида:  где χij – коэффициент передачи температуры от элемента j элементу i. В модели размер элементов di уменьшается при их сгорании, то есть с уменьшением концентрации горючих веществ Ci  где d1 – диаметр «выгоревшего» элемента; (d1 + kd ) – исходный диаметр элемента. Скорость горения элемента ci считается пропорциональной температуре и подчиняется уравнению:  где kг – коэффициент скорости горения. Методы: метод динамики частиц; решение уравнения (1) ориентируется на использование сеточных конечно-разностных численных методов Выводы: разработана компьютерная программа для моделирования процесса горения древесно-полимерного композита на языке Object Pascal в интегрированной среде программирования Borland Delphi 7 (рис. 2). Программа предназначена для моделирования процесса горения образца ДПК квадратной формы с заданным составом. В тексте программы могут быть заданы состав композита, геометрические параметры образца материала, физические и химические свойства компонентов, алгоритм поджигания образца. В процессе работы программа выводит схематичное изображение горящего или тлеющего образца, а также карту распределения температуры в образце. Визуальное сравнение результатов моделирования с реальными фотографиями горящих древесно-полимерных материалов позволяет утверждать, что модель с высокой адекватностью воспроизводит процесс горения. В частности, это основные стадии горения объекта (см. рис. 3): начальный поджог (стадия 1), начало распространения пламени (стадия 2), охват пламенем всего образца (стадия 3), его полное прогорание (стадия 4). Теплофизические процессы в образце удобно оценивать по карте распределения температуры. Модель позволяет установить, при какой минимальной концентрации полимера с заданными свойствами в ДПК материал не является горючим. Для решения такой задачи была проведена серия компьютерных экспериментов по поджогу образцов ДПК с концентрацией полимера 20, 10, 6, 4 % (рис. 4). Обнаружено, что при высокой концентрации полимера (более 4 %) устойчивого горения образца не происходит: с уменьшением концентрации полимера лишь увеличивается область начального тления материала. При этом из-за высокого содержания полимера и высокой его теплопроводности область горения быстро охлаждается и вовлекание в процесс горения соседних элементов материала не происходит. При концентрации же полимера менее 4 % он практически не уменьшает способность древесины к горению, поэтому наблюдается устойчивое горение ДПК. Разработанная математическая модель горения является в высокой степени универсальной и позволяет: – моделировать ДПК различного состава и структуры; – моделировать ДПК различной геометрической формы, в том числе сложные пространственные конструкции; – воспроизводить механическое поведение объектов в процессе горения, в том числе деформацию и обрушение конструкций и сооружений. ОБЩАЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ И ГОРЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15644746 Аннотация: Дается краткий обзор работ по механике реагирующих сред и утверждается, что древесина является пористой реагирующей средой. На основе законов сохранения массы, количества движения, энергии и уравнения состояния получена общая замкнутая система уравнений в частных производных для описания процессов зажигания и горения древесины. Утверждается, что реакционные и тепло физические свойства древесины сильно отличаются от другой природной реагирующей среды - торфа и предлагается новая физико-математическая модель зажигания и горения древесины. Уравнения:    Уравнение (2) представляет собой закон сохранения массы газовой фазы в дифференциальной форме; 3 – уравнение фильтрации газообразных этой фазы: (4) – закон сохранения энергии в газовой фазе; (5) – уравнение сохранения массы α-компонента газовой фазы; (6) – закон сохранения энергии в конденсированной фазе; уравнения (7), (8) – описывают поведение объемных долей различных фаз, а выражение (9) представляет собой уравнение газовой фазы в порах. Методы: в качестве основного метода решения задач теории горения древесины целесообразно использовать итерационно-интерполяционный метод и некоторые приближенные аналитические методы Выводы: В качестве методической основы теории горения древесины целесообразно использовать механику многофазных реагирующих сплошных сред и метод математического моделирования с применением технологии распараллеливания вычислительных операций на суперкомпьютерах, что позволит существенно уменьшить затраты машинного времени и получать поля температур и другие характеристики горения древесины в режиме, опережающем реальное время развития этого пожара. Для сокращения числа эмпирических входных данных, например эмпирических коэффициентов тепло- и массообмена, целесообразно использовать теорию сопряженных задач и численные методы механики реагирующих сред, а также методы решения некорректных (обратных) задач математической физики и теории катастроф. Поскольку в рамках общей системы уравнений (2) – (10) учитывались основные физико-химические процессы, определяющие распространение пожара, то на ее основе можно давать прогноз последствий пожаров в различных населенных пунктах с преобладанием деревянных строений. Кроме того, в рамках предложенной физико-математической модели можно определить поля плотности излучения над очагом горения древесины в различные моменты времени, что в принципе позволяет, используя метод решения обратных задач и математическую теорию катастроф, создать новую методику обнаружения и диагностики состояния среды в очаге горения древесины по данным аэрокосмического мониторинга. Для математического моделирования конкретных задач о горении древесины (например, при пожарах в городах, поселках и деревнях) можно использовать итерационно-интерполяционный метод. Кроме того, необходимо задать конкретные граничные и начальные условия. Используя экспериментальные данные об упомянутых выше пожарах и математическую технологию решения обратных задач математической физики, необходимо определить коэффициенты переноса, тепломассообмена, энергии активации и предэкспоненциальные множители различных химических реакций. Знание упомянутых выше характеристик позволит осуществлять достаточно точное математическое моделирование зажигания и горения древесины с использованием вычислительных технологий. О ПАРАЛЛЕЛЬНОМ АЛГОРИТМЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГЕТЕРОГЕННОГО ГОРЕНИЯ В ПОРИСТЫХ СРЕДАХ Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30546753 Аннотация: В работе рассматривается задача моделирования прохождения газа через пористые объекты с очагами горения в твердой фазе. Уравнения: процессы, протекающие в пористом объекте с источниками гетерогенного горения, описываются следующей системой уравнений (1):  Методы: Численный метод представляет собой комбинацию явных и неявных конечно-разностных схем и при программной реализации может быть распараллелен методом геометрической декомпозиции. Для решения поставленной задачи используются прямоугольные и квадратные равномерные сетки с одинаковым шагом Выводы: ГОРЕНИЕ И ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17326710 Аннотация: Рассмотрены физико-химические процессы горения древесины разных пород и определены ее пожароопасные свойства (воспламеняемость, распространение пламени, тепловыделение, дымообразующая способность и токсичность продуктов горения). Показана связь химического состава древесины с теплотой полного сгорания древесины и ее компонентов. Проведена оценка эффективности двух огнезащитных систем. Уравнения: Уравнение низшей теплоты полного сгорания древесины    Скорость тепловыделения при горении Q’’ (кВт/м^2)в расчете на единицу площади поверхности равна:  Уравнения скорости распространения пламени навстречу потоку окисляющего газа   Методы: Значение низшей теплоты полного сгорания древесины определяется методом кислородной калориметрии по ГОСТ 147-74; методы термического анализа. Выводы: В работе рассмотрена феноменологическая картина физических и химических процессов при горении древесины. Представлены результаты исследования теплофизических и термохимических свойств, а также химического состава разных видов древесины хвойных и лиственных пород. Установлено влияние содержания основных химических компонентов в древесине разных пород (целлюлозы, гемицеллюлоз, лигнина и экстрагируемых веществ) на их низшую теплоту сгорания. Проведена оценка низшей теплоты полного сгорания гемицеллюлоз и экстрактивов, входящих в состав образцов древесины разных видов. Показано влияние плотности внешнего радиационного теплового потока на скорость обугливания и толщину коксового слоя, образующегося при горении образцов лиственной и хвойной древесины. Методами термического анализа определены макрокинетические параметры разложения образцов древесины. Сделан вывод, что коксовые остатки, образующиеся при больших степенях разложения древесины хвойных пород, больше склонны к окислению по сравнению с остатками из лиственной древесины. Установлены критические параметры воспламенения образцов древесины в зависимости от их породы и вида. Показано, что максимальная скорость тепловыделения и другие характеристики тепловыделения при горении древесины зависят о плотности внешнего теплового потока, содержания влаги в образцах и разновидности древесины. На основании результатов исследования показателей дымообразования и токсичности продуктов горения, а также распространения пламени по поверхности древесины можно полагать, что не только структурные различия разных пород древесины, но и главным образом химический состав древесины, но и главным образом химический состав древесины оказывает влияние на процессы, связанные с развитием процесса горения этого материала. Проведено сравнительное исследование двух огнезащитных систем для древесины – пропиточного состава КСД-А (марка 1) и вспучивающегося покрытия на основе каталитически окисленных полисахаридов крахмала. Обе системы обнаруживают высокую эффективность огнезащиты по всем основным характеристикам пожарной опасности, хотя и отличаются по механизму своего действия. На эффективности огнезащиты по показателю общего тепловыделения образцов древесины, обработанных огнезащитными составами, сказывается порода древесины. ТЕРМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ. ЧАСТЬ I Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=25910786 Аннотация: В статье проанализировано поведение древесины березы и сосны при нагреве, рассмотрены процессы пиролиза и горения. Приведены данные кинетического анализа, модели тепловых процессов. Уравнения: Вариант расчета с линейной и нелинейной регрессией позволяет найти вид кинетического уравнения и анализировать последовательные и параллельные реакции разложения в многоступенчатых процессах. Основой расчета является уравнение Аррениуса:   Методы: Метод нелинейной регрессии Выводы: изучено поведение при термическом анализе древесины березы, рассчитаны кинетические параметры и оценен вклад разных стадий в процесс термодеструкции. БЕСПЛАМЕННОЕ ГОРЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ: ПАРАМЕТРЫ МАКРОКИНЕТИКИ ПИРОЛИЗА И ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ Ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42509715 Аннотация: Введение. Беспламенному, тлеющему горению подвержены многие материалы: уголь, хлопок, торф, карбонизующиеся полимеры и пр. Пожарная опасность тлеющего горения органических материалов состоит в том, что для инициирования процесса горения достаточно низкокалорийных источников зажигания, процесс носит скрытый характер, что затрудняет его обнаружение, и может самопроизвольно перейти в пламенный. Цель и задачи. Цель настоящей работы состояла в определении параметров макрокинетики пиролиза и термоокислительного разложения древесины разных видов хвойных и лиственных пород методами термического анализа. Методы. Образцы исследовали методами термического анализа в инертной и воздушной среде. Для этого использовали автоматизированную модульную систему Du Pont-9900, включающую термовесы ТГА-951, дифференциально-сканирующий калориметр ДСК-910. Результаты. В работе установлено, что пиролиз основных компонентов древесины (гемицеллюлозы и целлюлозы) протекает по механизму нуклеации и росту ядер по закону случая R ( n = 1) с энергиями активации, близкими по порядку величины для разных пород (98-136 кДж/моль - для гемицеллюлоз и 203-233 кДж/моль - для целлюлозы). На стадиях термоокислительного разложения компонентов древесины и гетерогенного окисления карбонизованного продукта механизмом, контролирующим процесс, становится диффузия типа D3 (D4) в сферической геометрии. Эффективная энергия активации разложения гемицеллюлоз снижается до 90,9-95,8 кДж/моль, а целлюлозы - до 138,3-160,9 кДж/моль. В беспламенное, тлеющее горение материала существенный вклад вносит реакция гетерогенного окисления карбонизованных продуктов. Она является диффузионно-контролируемой и характеризуется высокими значениями энергии активации (до 285 кДж/моль). Вывод. Результаты работы позволяют оценить макрокинетические параметры пиролиза и термоокислительного разложения древесины разных пород при беспламенном горении. Полученные данные могут использоваться как основные параметры при моделировании гетерогенного горения древесины разных пород в зданиях. Уравнения:   Методы: Образцы исследовали методами термического анализа в инертной и воздушной среде. Выводы: Проведено тщательное исследование термического поведения образцов древесины хвойной (сосна, ель) и лиственной (береза, дуб) пород в разных средах (азот, воздух) и при различных условиях теплового воздействия. Для определения макрокинетических параметров, а также механизма пиролиза и термоокислительного разложения древесины использовались методы термического анализа (ТГ, ДТГ и ДСК). Древесина представляет собой природный композиционный материал, химический состав которого влияет на температурные характеристики и кинетику разложения древесины. Установлено, что пиролиз основных компонентов древесины (гемицеллюлозы и целлюлозы) протекает по механизму нуклеации и росту ядер по закону случая R (n=1) с энергиями активации, близкими по порядку величины для разных пород (98-136 кДж/моль – для гемицеллюлоз и 203-233 кДж/моль – для целлюлозы). Кислород воздуха инициирует и ускоряет разложение, способствуя карбонизации древесины и изменяя механизм процесса. На стадиях термоокислительного разложения компонентов древесины и гетерогенного окисления карбонизованного продукта механизмом, контролирующим процесс, становится диффузия типа D3 (D4) в сферической геометрии. Эффективная энергия активации разложения гемицеллюлоз снижается до 90,9-95,8 кДж/моль, а целлюлозы – до 138,3-160,9 кДж/моль. Экзотермическая реакция гетерогенного окисления карбонизованных продуктов разложения древесины вносит существенный вклад в беспламенное, тлеющее горение материала. Она является диффузионно контролируемой, характеризуется высокими значениями энергии активации (до 285 кДж/моль), которые зависят от разновидности исходной древесины и степени обуглероживания коксов. При действии стандартного режима пожара на образец сосны в поперечном к ориентации волокон направлении выявлено сохранение фибриллярной морфологии исходной древесины и неоднородность структуры высокопористого кокса, подтвержденная термическим анализом. |