Рис. 1. 2. Распределение температур в пламени при горении: а - газообразных веществ; б - жидкостей; в - твердых материалов.
Тепло из фронта горения распространяется в окружающее пространство, как конвекцией, так и излучением. Конвективные потоки горячих газов направлены преимущественно вверх, а количество тепла, переносимое ими в единицу времени, пропорционально градиенту температур между газом-теплоносителем и тепловоспринимающей средой, и коэффициенту теплообмена, и определяется законом Ньютона:
Qк = aк (Tг-T0) F (1.1.)
Где: aк – коэффициент теплообмена, Вт/(м.2К); Тг – температура в зоне горения, К; Т0 – температура окружающей среды, К; F - площадь теплообмена, м2. Тепло, излучаемое пламенем, распространяется по всем направлениям полусферического пространства. Интенсивность излучения пламени зависит от его температуры и излучательной способности и определяется законом Стефана-Больцмана:
Q= σ0∙ ε ∙Tг ∙ (1.2.) Где: σ0 – коэффициент излучения черного тела, Вт/(м2∙К4); ε – степень черноты тела; Тг - температура в зоне горения, К; F – площадь излучения, м2. Зона теплового воздействия на внутренних пожарах будет меньше по размерам, чем на открытых, так как стены здания играют роль экранов, а площадь проемов, через которые возможно излучение, невелика. Кроме того, дым, который выделяется на внутренних пожарах, резко снижает интенсивность излучения, поскольку является хорошей поглощающей средой. Направления передачи тепла в зоне теплового воздействия на открытых и внутренних пожарах также различны. На открытых пожарах верхняя часть зоны теплового воздействия энергетически более мощная, поскольку конвективные токи и излучение совпадают по направлению. На внутренних пожарах направление передачи тепла излучением может не совпадать с передачей тепла конвекцией, поэтому зона теплового воздействия может состоять из участков, где действует только излучение или только конвекция или где оба вида тепловых потоков действуют совместно. При ликвидации горения на пожарах необходимо знать границы зоны теплового воздействия. Ближней границей зоны теплового воздействия является зона горения, а дальняя определяется по двум показателям: или по термодинамической температуре в данной точке пространства или по интенсивности лучистого теплового потока. По температуре граница зоны теплового воздействия принимается в той части пространства, где температура среды превышает 60-70°С. При данной температуре невозможно длительное пребывание людей и выполнение ими активных физико-технических действий. За дальнюю границу зоны теплового воздействия по интенсивности лучистого теплового потока принимают такое удаление от зоны горения, где лучистое тепло, воздействуя на незащищенные части тела человека (лицо, руки) вызывают болевое ощущение не мгновенно, а через промежуток времени, соизмеримый с оперативным временем, т.е. временем, необходимым для активного воздействия пожарного, вооруженного средствами тушения, на основные параметры пожара. Численную величину этого времени следует определять экспериментально на характерных реальных пожарах. Для внутренних пожаров в зданиях при средней интенсивности их развития, при современном вооружении участника тушения пожара (например, стволом тонкораспыленной воды, с раствором смачивателя или загустителя) это время условно можно принять равным 15сек. Тогда, по экспериментальным данным, за дальнюю границу зоны теплового воздействия можно условно принять интенсивность лучистого потока примерно 3500 Вт/ м2. В табл.1.1. приведены значения интенсивности излучения пламени при горении штабелей древесины на различном расстоянии от них. Таблица 1.1. Высота штабелей, м. ширина 14 м
| Макси- мальная высота пламени, м.
| Максималь-ная температу- ра пламени, ˚С | Интенсивность излучения пламени, Вт/м.2, на расстоянии | 10м | 15 м | 20 м | 25 м | 6 | 8 | 1300 | 13980 | 11890 | 8500 | 4540 | 9,5 | 12 | 1300 | 13980 | 12580 | 9070 | 4890 | |
Скачать 0.68 Mb.