Основная система дифференциальных уравнений интегральной математической модели пожара в помещении, описывающих процесс изменения состояния среды, заполняющей помещение, имеет вид:
![](80635_html_6fb26b81.gif)
| (1.5)
|
![](80635_html_60d29823.gif)
| (1.6)
|
![](80635_html_m16fd9995.gif)
| (1.7)
|
![](80635_html_m2f4dcd28.gif)
| (1.8)
|
![](80635_html_m105dae3f.gif)
| (1.9)
|
![](80635_html_3a55d5c6.gif)
| (1.10)
|
где - объем первого помещения, м3;
- среднеобъемная плотность газовой среды в первом помещении, кг/м3;
- время, с;
- скорость выгорания (скорость газификации) горючего материала в рассматриваемый момент времени, в первом помещении, кг/с;
- массовый расход поступающего воздуха из окружающей атмосферы в помещение, который имеет место в рассматриваемый момент времени процесса развития пожара, кг/с;
- массовый расход газов, покидающих помещение через проемы в рассматриваемый момент времени, кг/с;
и - массовые расходы, создаваемые приточно-вытяжной вентиляцией, кг/с;
- массовый расход огнетушащего вещества, кг/с;
- среднеобъемное давление, Н/м2
- отношение изобарной и изохорной теплоемкостей идеального газа (показатель адиабаты);
- коэффициент полноты сгорания ( );
- низшая теплота сгорания, Дж/кг;
- энтальпия продуктов газификации горючего материала, Дж/кг;
, , - изобарные теплоемкости воздуха, газов в помещении и огнетушащего вещества (инертного газа) соответственно, Дж/(кг К);
, , - температура воздуха ( ), газовой среды в первом помещении и огнетушащего вещества соответственно, К;
- тепловой поток, поглощаемый ограждающими конструкциями, Вт;
- тепловой поток, излучаемый через проемы, Вт;
- тепловой поток, поступающий от системы отопления, Вт;
- среднеобъемная парциальная плотность кислорода, кг/м3;
- стехиометрический коэффициент для кислорода (количество кислорода, необходимое для сгорания единицы массы горючего материала), кг/кг;
- парциальная плотность кислорода в поступающем воздухе, кг/м3;
- плотность атмосферы (воздуха) ( ), кг/м3;
- среднеобъемная парциальная плотность токсичного продукта горения, кг/м3;
- стехиометрический коэффициент для продукта горения (количество продукта горения, образующегося при сгорании единицы массы горючего материала), кг/кг;
- среднеобъемная оптическая плотность дыма, Нп/м.
- дымообразующая способность Нпм2/кг;
- коэффициент седиментации (оседание) частиц дыма на поверхностях ограждающих конструкций, Нп/с;
- площадь поверхности ограждений (потолка, пола, стен), м2.
Анализ исходных данных показывает, что в уравнениях (1.5) –(1.10) можно положить:
=0, = 0, = 0, = 0.
| (1.11)
| (![](80635_html_m44199dc6.gif) 0, ![](80635_html_m189c220a.gif) 0 – только в исследовательской части)
Для решения задачи об исследовании опасных факторов пожара, когда среднеобъемное давление в помещении изменяется в небольших пределах, с достаточной точностью можно принять левую часть уравнения (1.6) равной нулю, т.е.
![](80635_html_2a4beac4.gif)
| (1.12)
| Кроме этого, учитывая, что , величиной можно пренебречь.
С учётом условий (1.11), (1.12) система дифференциальных уравнений интегральной математической модели пожара в помещении, описывающих процесс изменения состояния газовой среды в помещении с очагом пожара, принимает вид:
![](80635_html_m34263ebe.gif)
| (1.13)
|
![](80635_html_m409c02f1.gif)
| (1.14)
|
![](80635_html_1bb0fdb2.gif)
| (1.15)
|
![](80635_html_m53b47f6e.gif)
| (1.16)
|
![](80635_html_48a60cee.gif)
| (1.17)
|
![](80635_html_14993ab5.gif)
| (1.18)
|
![](80635_html_m7395aff1.gif)
| (1.19)
| Начальные условия (при ) для дифференциальных уравнений записываются следующим образом:
![](80635_html_110f8a55.gif)
| (1.20)
| |