задачи. 259 задачи. Задача 4 Задача 9 Задача 12 Задача 16

Название	Задача 4 Задача 9 Задача 12 Задача 16
Анкор	задачи
Дата	21.11.2022
Размер	250.77 Kb.
Формат файла
Имя файла	259 задачи.docx
Тип	Задача #803859
страница	2 из 3

1 2 3

Задача 4.

Определить температуру и массовый расход в сечении конвективной колонки, если в помещении пожар распространился на площади. Координата сечения колонки на 0,5 метра ниже высоты помещения

Для определения температур и массовых расходов в сечениях конвективной колонки применяются формулы (22) и (23)[4]:

, (22)

, (23)

где Q_пож - скорость тепловыделения, Вт;

(24)

Q^p_H– низшая теплота сгорания, Дж·кг^-1;

ψ_уд - удельная скорость выгорания, кг·м^-2·с^-1;

g -ускорение свободного падения, м·с^-2;

Т_о и ρ₀ - температура и плотность холодного (окружающего) воздуха;

G - расход газов через сечение струи, отстоящее от поверхности горения на расстояние у,кг·с^-1;

с_р- изобарная теплоемкость газа, Дж·кг^-1·К^-1;

- доля, приходящаяся на поступающую в ограждение теплоту от выделившейся в очаге горения;

у - координата сечения колонки, отсчитываемая от поверхности горения, м;

у₀ - расстояние от фиктивного источника тепла до поверхности горения, м.

При решении задачи примем:

η=1;

с_р=103 Дж·кг^-1·К^-1;

p₀=300 кг∙К∙м³;

χ=0,6

Вычислим скорость тепловыделения по формуле (24), получим:

= 1 ∙ 0,0162 ∙ 14900000 ∙ 9 = 2172420 Вт;

Расстояние от фиктивного источника тепла до поверхности горения вычисляется по формуле (25):

(25)

где F_Г - площадь пожара, м².

Вычислим расстояние от фиктивного источника тепла до поверхности горения:

;

Вычислим массовые расходы в сечениях конвективной колонки по формуле (23):

G=0,21*((g*p₀²*Q_пож)/(c_p*To)*(1-c))^1/3*(y+yo)^5/3

G

Вычислим температуру в сечениях конвективной колонки по формуле (22):

Вариант 6

Понятие дыма и его характеристики.

Состав дыма включает в себя: углерод, окись и двуокись углерода, пары воды, окислы азота, цианистый водород и т.п. Напр., при горении древесины в 1 см3 дыма содержится около 3•10 7 частиц углерода диаметром в пределах от 104 до 106 см. Дым является одним из опасных факторов пожара (ОФП) и, обладая токсичностью, часто приводит к гибели людей и животных.

Токсичные продукты горения, понятия и физические величины.

Раскройте сущность динамики ОФП.

С научных позиций опасные факторы пожара являются физическими понятиями и, следовательно каждый из них представлен в количественном отношении одной или несколькими физическими величинами. С этих позиций рассмотрим вышеперечисленные ОФП.

1. Пламя – это видимая часть пространстве (пламенная зона), внутри которой протекает процесс окисления (горения) и происходит тепловыделение, а также генерируются токсичные газообразные продукты и поглощается забираемый из окружающего пространства кислород.

По отношению к объему помещения, заполненного газом, пламенную зону можно рассматривать, с одной стороны, как «генератор», тепловой энергии, поступающей в помещение, токсичных продуктов горения и мельчайших твердых частицы, ухудшающих видимость. С другой стороны, пламенная зона потребляет кислород из помещения.

В связи с выше сказанным содержание понятия «пламя» представлено в количественном отношении следующими величинами:

-характерными размерами пламенной зоны (очага горения), например, площадью горения (площадью пожара) F_Г, м².

-количеством сгорающего за единицу времени горючего материала (скоростью выгорания) ψ, кг^. с^-1

-мощностью тепловыделения Q_пож.= ψ^.Q_н^р, где Q_н^р – теплота сгорания, Дж^.кг^-1

-количеством генерирумых за единицу времени в пламенной зоне токсичных газов ψ ^.l_i ^.кг^. с^-1, где l_i – количество токсичного газа образующегося при сгорании

-количеством кислорода, потребляемого в зоне горения ψ ^.l_Т ^.кг^. с^-1, l_Т – количество ----кислорода для сгорания единицы массы

-оптическим количеством дыма, образующегося в очаге горения.

Вариант 6

Опасные факторы пожара.

Опасные факторы пожара.

возникающие при пожаре явления (повышенная температура, задымление, изменение состава газовой среды, пламя и искры, дым, токсичные продукты горения и термического разложения, пониженная концентрация кислорода и др.), воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также материальному ущербу.

Среднеобъемная температура, определение, формула.

Методика определения вида возможного пожара в помещении. ... Для ПРВ в интервале 0,15 tп 1,22 ч с точностью до 8 % максимальная среднеобъемная температура Тmax, °С равна 1000 °С и с точностью до 5 % определяется по формуле: , (8). где: q – количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола в эквиваленте к древесине, кг/м2; tп – характерная продолжительность объемного пожара, ч, рассчитываемая по формуле: Количество пожарной нагрузки, отнесенное к площади пола в эквиваленте к древесине, кг/м2 определяется по формуле: (9). Характерная продолжительность объемного пожара, ч, рассчитываемая по формуле: (10). где nср – средняя скорость выгорания древесины, кг/(м2·мин)

Понятие и физические величины пламени.

Это видимая часть пространстве (пламенная зона), внутри которой протекает процесс окисления (горения) и происходит тепловыделение, а также генерируются токсичные газообразные продукты и поглощается забираемый из окружающего пространства кислород. По отношению к объему помещения, заполненного газом, пламенную зону можно рассматривать, с одной стороны, как «генератор», тепловой энергии, поступающей в помещение, токсичных продуктов горения и мельчайших твердых частицы, ухудшающих видимость. С другой стороны, пламенная зона потребляет кислород из помещения.

Дымообразующая способность горючего материала, определение, формула.

Дымообразующая способность (D m) – это способность веществ и материалов выделять дым при горении или термическом разложении. Дымообразующая способность связана с потерей видимости при пожаре и является одним из основных опасных факторов пожара.

Расчет производится по формуле: D= (V/L*m)ln (E/E), где. D - коэффициент дымообразования, (Нп· м)/ кг; V - объем пространства, где помещен образец, м3; L - длина светового пути в задымленном пространстве, м; m – потеря массы образца, кг ln (E/E) - оптическая плотность дыма, Нп; E/E - начальная и минимальная освещенность, лк.
Вариант 6

Токсичные продукты горения, понятия и физические величины.

Токсичные продукты горения – этот фактор количественно характеризуется парциальный плоскостью (или концентрацией) каждого токсичного газа. Под токсичностью обычно понимают степень вредного воздействия химического вещества на живой организм (при горении полимерных материалов – высоко токсичные соединения, трудно предсказуемые классической химией и не всегда обнаруживаемые современными тех.средствами). В последнее время в печати – сведения о супертоксикантах – диоксинах. Эти ядовитые вещества могут образовываться при пожарах в кабельных туннелях, трансформаторах и на обычных городских свалках. Таким образом, широкий спектр токсичных продуктов горения и трудность установления свойств и состава компонентов парогазоаэрозольного комплекса, который мы просто и обычно называем дымом (Кабельный завод г.Шелехово). При нарушении транспортировки и передачи кислорода тканям развивается кислородная недостаточность (СО – угарный газ). Во время пожаров в зданиях, имеющих полимерные материалы, наибольшие содержания СО в дыме (1,3 – 5%) – эти концентрации намного больше смертельных (АЦИЗОЛ).

2. Уравнение баланса кислорода на внутреннем пожаре.

Уравнение называется уравнением материального баланса пожара. Аналогичные рассуждения позволяют получить дифференциальные уравнения баланса массы кислорода, баланса продуктов горения и баланса оптического количества дыма.

Уравнение баланса массы кислорода:

Уравнение баланса токсичного продукта горения: Уравнение баланса оптического количества дыма: В этих уравнениях использованы следующие обозначения: ρ1, - среднеобъемная парциальная плотность кислорода, кг•м-3; ρ2 - среднеобъемная парциальная плотность токсичного продукта горения, кг•м-3; μм - объемная оптическая концентрация дыма, Нп•м-1.

3. Перепад давлений.

Разность давления - это величина изменения давления (разность между верхним и нижним его значениями) перепад-когда утром низкое, а вечером высокое или наоборот. а разность давления измеряется в ед. давления: атм, кгс/см2, бар итд. например: утром было 120, вечером-130. разность-10. разность давлений может быть в изолированных средах. а перепад (дифференциал) - в сообщающихся (поток газа, течение жидкости).

Вариант 6

Коэффициент теплопотерь, определение, способы применения.

φ -коэффициент теплопотерь. φ — средний коэффициент теплопотерь за рассматриваемый интервал времени. Коэффициент теплопотерь в определенный момент времени равен отношению теплопотерь в ограждения помещения к скорости тепловыделения: (4.70). Скорость тепловыделения в каждый момент процесса развития пожара вычисляется по формуле: (4.71) где FГ - площадь пожара, м 2 . ... Определение среднего коэффициента теплопотерь при круговом развитии пожара по ТГМ.(твердому горючему материалу). Безразмерный комплекс Г характеризует макрокинетику горения ТГМ. Безразмерный комплекс Ф есть обобщенная геометрическая характеристика помещения (критерий формы).

2. Дифференциальное уравнение, описывающее процесс снижения парциальной плотности кислорода в помещении в начальной стадии пожара.

Дифференциальное уравнение, описывающее процесс снижения парциальной плотности кислорода в помещении в начальной стадии пожара. где ρ1 - среднеобъемная парциальная плотность кислорода, кг•м-3 ; L1 - стехиометрический коэффициент для кислорода (количество кислорода, необходимое для сгорания единицы массы горючего материала), кг∙кг -1 ; η - коэффициент полноты сгорания. Критическая продолжительность пожара по условию достижения предельно допустимого значения концентрации кислорода в помещении.

3. Начальные условия при постановки задачи о динамике ОФП в начальной стадии.

Оптическая плотность дыма и дальность видимости связаны между собой следующим приближенным соотношением: где l вид - дальность видимости, м. Начальные условия при постановки задачи о динамики ОФП начальной стадии пожара. Начальные условия. при τ = 0. где Т о - начальная температура в помещении; R а - газовая постоянная воздуха; ра - атмосферное давление на уровне половины высоты помещения. Дифференциальное уравнение, описывающее процесс снижения парциальной плотности кислорода в помещении в начальной стадии пожара. где ρ1 - среднеобъемная парциальная плотность кислорода, кг•м-3

4. Критическая продолжительность пожара, определение, применение для обеспечения пожарной безопасности.

время, в течение которого достигается предельно допустимое значение ОФП в установленном режиме его изменения.

Критическая продолжительность пожара используется в общей процедуре определения необходимого времени эвакуации (НВЭ) людей при пожаре в помещениях и зданиях как критическая для человека продолжительность пожара.

5. Дым как ОФП.

Состав дыма включает в себя: углерод, окись и двуокись углерода, пары воды, окислы азота, цианистый водород и т.п. Напр., при горении древесины в 1 см3 дыма содержится около 3•10 7 частиц углерода диаметром в пределах от 104 до 106 см. Дым является одним из опасных факторов пожара (ОФП) и, обладая токсичностью, часто приводит к гибели людей и животных.
Вариант 6

Значения вводимых параметров А, В и n.

Параметры-переменные (var x1, x2:MyType) – процедура работает с с самой переменной, переданной ей в качестве параметра. Тем самым можно изменять непосредственно значение самой переменной, находящейся в основной программе. Результат выполнения процедуры может быть передан только через параметр-переменную. Описание и вызов функций в Паскале. Функция, определенная пользователем, состоит из заголовка и тела функции. Заголовок содержит зарезервированное слово function, идентификатор (имя) функции, заключенный в круглые скобки, необязательный список формальных параметров и тип возвращаемого функцией значения.

2. Критическая продолжительность пожара, определение, применение для обеспечения пожарной безопасности.

Критическая продолжительность пожара - время, в течение которого достигается предельно допустимое значение ОФП в установленном режиме его изменения.

Критическая продолжительность пожара используется в общей процедуре определения необходимого времени эвакуации (НВЭ) людей при пожаре в помещениях и зданиях как критическая для человека продолжительность пожара.

3. Сущность дифференциального метода прогнозирования ОФП, его информативность и область практического использования.

В современных условиях разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий немыслима без научно обоснованного прогноза динамики опасных факторов пожара (ОФП)

Прогнозирование ОФП необходимо:

при разработке рекомендаций по обеспечению безопасной эвакуации людей при пожаре;

при создании и совершенствовании систем сигнализации и автоматических систем пожаротушения;

при разработке оперативных планов тушения (планировании действий боевых подразделений на пожаре);

при оценке фактических пределов огнестойкости;

для многих других целей.

Современные методы прогнозирования ОФП не только позволяют "заглядывать в будущее", но и дают возможность снова "увидеть" то, что уже когда-то и где-то произошло. Другими словами, теория прогнозирования позволяет воспроизвести (восстановить) картину (ретроспективу) развития реально произошедшего пожара, т.е. "увидеть" прошлое. Это необходимо, например, при криминалистической или пожарно-технической экспертизе пожара.

Опасными факторами, воздействующими на людей и материальные ценности (согласно ГОСТ 12 1.004-91), являются:

пламя и искры;

повышенная температура окружающей среды;

токсичность продуктов горения и термического разложения;

пониженная концентрация кислорода.

С научных позиций опасные факторы пожара являются физическими понятиями и, следовательно, каждый из них представлен в количественном отношении одной или несколькими физическими величинами. С этих позиций рассмотрим вышеперечисленные ОФП.

Первый опасный фактор - пламя. Пламя - это видимая часть пространства (пламенная зона), внутри которой протекает процесс окисления (горения) и происходит тепловыделение, а также генерируются токсичные газообразные продукты, и поглощается забираемый из окружающего пространства кислород. Кроме того, в границах этой части пространства (зоны) образуется специфическая дисперсная среда, особые оптические свойства которой обусловлены процессами рассеяния энергии световых волн вследствие их многократного отражения от мельчайших твердых (и жидких) частиц. Этот процесс образования дисперсной среды, ухудшающей видимость, принято называть процессом дымообразования.

По отношению к объему помещения, заполненному газом, пламенную зону можно рассматривать, с одной стороны, как "источник", поставляющий в помещение тепловую энергию и токсичные продукты горения, а также мельчайшие твердые (жидкие) частицы, из-за которых ухудшается видимость. С другой стороны, пламенную зону можно рассматривать как "сток", в который уходит кислород из помещения.

В связи с вышесказанным содержание понятия "пламя" представлено в количественном отношении следующими величинами:

характерными размерами пламенной зоны (очага горения), например площадью горения (площадью пожара) F_Г, м²;

количеством сгорающего (окисляемого) за единицу времени горючего материала (ГМ) (скоростью выгорания) ψ, кг·с^-1;

мощностью тепловыделения Q_пож=ψ

1 2 3