Презентация Фiзико-хімічні основи розвитку пожеж. Тепломасообмін та газообмін під час пожежі в приміщенні. (Розділ 4. 13. 6) онлайн

Содержание слайда: РОЗДІЛ 4. ФIЗИКО- ХІМІЧНІ ОСНОВИ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖ ТЕМА 13. ТЕПЛОМАСООБМІН ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ Лекція ГАЗООБМІН ПІД ЧАС ПОЖЕЖІ В ПРИМІЩЕННІ

Содержание слайда: План лекції. 1. Основні закономірності газообміну під час пожежі в огородженні 2. Параметри, що характеризують газообмін під час пожежі 3. Визначення висоти нейтральної зони. Основи регулювання газообміну

Содержание слайда: 1. ЗАКОНОМІРНОСТІ ГАЗООБМІНУ ПІД ЧАС ПОЖЕЖІ В ОГОРОДЖЕННІ Газообмін – це рух конвекційних газових пото-ків, що виникає під дією сил, обумовлених граді-єнтом тиску, який створюється внаслідок: різниці температур газових потоків (нагрітих газів всередині приміщення і холодного повітря назовні); штучного регулювання повітрообміну в помешканні; вітрових навантажень; наявності самої пожежі. Перші три фактори не залежать від наявності по-жежі і існують у будь-якому приміщенні.

Содержание слайда: Різниця температур газового середовища всередині і зовні будівлі обумовлює різницю їх тисків, завдяки чому газові потоки можуть рухатися вгору чи вниз залежно від того більша чи менша їх температура у порівнянні з температурою навколишнього повітря. Різниця температур газового середовища всередині і зовні будівлі обумовлює різницю їх тисків, завдяки чому газові потоки можуть рухатися вгору чи вниз залежно від того більша чи менша їх температура у порівнянні з температурою навколишнього повітря. Тиск повітря також змінюється з висотою будівлі за рахунок гідростатичного напору, що призводить до руху повітря в помешканні. Гідростатичний напір:

Содержание слайда: Вітрові навантаження можуть викликати зміну поля тиску навколо будівлі в цілому. Вітрові навантаження можуть викликати зміну поля тиску навколо будівлі в цілому. Із навітряної сторони будівлі утворюється над-лишковий тиск, а з підвітряної сторони тиск змен-шується. Значення перепаду тиску визначається:

Содержание слайда: При роботі систем штучної припливно-витяж-ної вентиляції створюються повітряні потоки, що можуть, як сприяти, так і перешкоджати поши-ренню пожежі. При роботі систем штучної припливно-витяж-ної вентиляції створюються повітряні потоки, що можуть, як сприяти, так і перешкоджати поши-ренню пожежі. Сучасні виробничі і адміністративні будівлі обладнані протидимним захистом (системи вида-лення диму, підпору повітря). Найбільш суттєвим фактором є протікання реакції горіння. При пожежі в огородженні газо-обмін обмежений будівельними конструкціями, за рахунок чого зона задимлення з часом збільшу-ється і поширюється на сусідні приміщення, в яких процесу горіння ще немає.

Содержание слайда: При виникненні горіння в приміщенні над осередком горіння виникають конвекційні потоки нагрітих ПГ і повітря, які рухаються вгору і створюють під стелею надлишковий тиск. При виникненні горіння в приміщенні над осередком горіння виникають конвекційні потоки нагрітих ПГ і повітря, які рухаються вгору і створюють під стелею надлишковий тиск. Холодне повітря підсмоктується димогазовою колонкою і вступає в реакцію горіння, при цьому в нижній частині приміщення створюється розрядження. Циркуляція газових потоків призводить до поступового заповнення всього примі- щення продуктами горіння.

Содержание слайда: Характер руху повітряних потоків залежить від наявності отворів і їх взаємного розташування. Характер руху повітряних потоків залежить від наявності отворів і їх взаємного розташування. При газообміні через один отвір (відкриті двері, вікно або декілька отворів, які знаходяться на одному рівні) процес підсосу повітря і викиду диму здійснюється в тому самому отворі. На приплив працює тільки нижня частина отвору.

Содержание слайда: Якщо газообмін здійснюється через отвори, які розташовані на різному рівні, їх можна умовно розділити на припливні (нижні), через які надходить свіже повітря в приміщення, і вихідні (верхні), через які розігріті продукти згоряння виходять в атмосферу. Якщо газообмін здійснюється через отвори, які розташовані на різному рівні, їх можна умовно розділити на припливні (нижні), через які надходить свіже повітря в приміщення, і вихідні (верхні), через які розігріті продукти згоряння виходять в атмосферу.

Содержание слайда: На певній висоті від рівня підлоги фізичні параметри газового середовища в приміщенні (густина) відповідають фізичним параметрам повітря поза приміщенням. Відповідно і тиск газового середовища буде таким же, як і тиск повітря поза приміщенням. Цю площину прийнято назвати нейтральною зоною або площиною рівних тисків. На певній висоті від рівня підлоги фізичні параметри газового середовища в приміщенні (густина) відповідають фізичним параметрам повітря поза приміщенням. Відповідно і тиск газового середовища буде таким же, як і тиск повітря поза приміщенням. Цю площину прийнято назвати нейтральною зоною або площиною рівних тисків. Нейтральна зона - уявна площина в приміщенні, рівнобіжна підлозі, у точках якої тиск продуктів горіння дорівнює тиску зовнішнього повітря.

Содержание слайда: 2. ПАРАМЕТРИ, ЩО ХАРАКТЕРИЗУЮТЬ ГАЗООБМІН НА ПОЖЕЖІ Параметрами, що характеризують газообмін під час пожежі, є: - коефіцієнт надлишку повітря; - інтенсивність газообміну. Через те, що пожежа розвивається з часом, об’єм повітря, що необхідний для повного згоряння пожежного навантаження, змінюється з часом, тому коефіцієнт надлишку повітря за умови пожежі виражається не через об’єми повітря, а через витрату повітря:

Содержание слайда: Фактична витрата повітря: Фактична витрата повітря: , кг/с. де  - коефіцієнт витрати отвору, враховує втрати кіне-тичної енергії газового потоку при проході через отвори за рахунок тертя і завихрення. Для вікон і дверей  = 0,65; Sприп - площа припливного отвору, м2; пов - швидкість руху повітряного потоку, м/с. Теоретична витрата повітря: , кг/с.

Содержание слайда: За відношенням пожежі ділять на дві групи. За відношенням пожежі ділять на дві групи. Якщо , пожежі відносять до пожеж з низькотемпературним режимом, тобто розвиток процесу горіння і інтенсивність тепловиділення стримуються припливом повітря та об’ємом самого приміщення (ПРВ). Якщо , пожежі відносять до пожеж з високотемпературним режимом, розвиток горіння і інтенсивність тепловиділення визначається наявністю та видом горючих матеріалів (ПРН).

Содержание слайда: На початковій стадії пожежі Sпож мала, а горіння протікає за рахунок повітря, що знаходиться в приміщенні,  має велике значення. Поступово Sпож збільшується,  зменшується. На початковій стадії пожежі Sпож мала, а горіння протікає за рахунок повітря, що знаходиться в приміщенні,  має велике значення. Поступово Sпож збільшується,  зменшується. На фазі об’ємного розвитку пожежі відбувається руйнування скління і в приміщення поступає свіже повітря,  збільшується. В період розвиненої пожежі витрата повітря стабілізується,  залишається практично незмін-ним. При вигорянні горючого навантаження кількість повітря, що надходить у зону, залишається незмін-ною, а маса горючої речовини і площа пожежі знижуються. Це призводить до збільшення .

Содержание слайда:

Содержание слайда: Інтенсивність газообміну - це кількість повітря, що надходить до одиниці площі пожежі в одиницю часу: Інтенсивність газообміну - це кількість повітря, що надходить до одиниці площі пожежі в одиницю часу: , кг/(м2с) Розрізняють теоретичну і фактичну інтенсив-ність газообміну в залежності від витрати повітря, що надходить в приміщення. Теоретична інтенсивності газообміну: ,кг/(м2с)

Содержание слайда: Фактична інтенсивність газообміну: Фактична інтенсивність газообміну: , кг/(м2с) , кг/с

Содержание слайда: 3. ВИЗНАЧЕННЯ ВИСОТИ НЕЙТРАЛЬНОЇ ЗОНИ. МЕТОДИ РЕГУЛЮВАННЯ ГАЗООБМІНУ НА ПОЖЕЖІ Для виявлення загальних закономірностей газо-обміну при пожежі в огородженні приймемо припущення: 1. Температура продуктів горіння в помешканні вище, чим температура навколишнього повітря. 2. Впливом вітру на газообмін зневажаємо. 3. Площа і розташування припливного і витяжного отворів не змінюються. 4. Маса повітря, що притікає, дорівнює масі продуктів горіння, що виходять із помешкання.

Содержание слайда: Газові потоки створюють в отворах швидкісний напір, який визначається за рівнянням Бернуллі: Газові потоки створюють в отворах швидкісний напір, який визначається за рівнянням Бернуллі: у припливному отворі: у витяжному отворі: Якщо газообмін здійснюється через отвори на різних рівнях: Рниж = Рпов - пов gh1 Рверх = Рпов - пг gh2 Сила, що призводить до руху газових потоків у при- пливному і витяжному отворі, визначається: Рприп = (пов - пг) gh1 Рвит = (пов - пг) gh2

Содержание слайда: Якщо газообмін здійснюється через отвори, розташовані на одному рівні:

Содержание слайда: Положення нейтральної зони буде тим вище, чим менший тиск продуктів горіння і більший тиск свіжого повітря, що надходить в приміщення. Положення нейтральної зони буде тим вище, чим менший тиск продуктів горіння і більший тиск свіжого повітря, що надходить в приміщення. Основні способи регулювання висоти нейтральної зони під час в огородженні: 1. Зниження тиску у верхній частині приміщення, що горить, шляхом відкачки нагрітих продуктів згоряння пересувними димососами і використання систем примусового видалення диму і вентиляції помешкань.

Содержание слайда: 2. Розкриття витяжних отворів у зоні, де створюється максимальна температура і тиск продуктів горіння. Для цього розкриваються димові люки і ліхтарі в самій верхній частини приміщення, або розкриття стріхи і перекриття для випуску диму і зниження температури. 2. Розкриття витяжних отворів у зоні, де створюється максимальна температура і тиск продуктів горіння. Для цього розкриваються димові люки і ліхтарі в самій верхній частини приміщення, або розкриття стріхи і перекриття для випуску диму і зниження температури. 3. Зниження температури й осадження продуктів горіння розпиленими водяними струменями. 4. Підвищення тиску повітря в нижній частині приміщення шляхом нагнітання чистого повітря в нижню частину приміщення пересувними пожежними димососами.

Содержание слайда: 5. Регулювання співвідношення площ приплив-них і витяжних отворів. Нейтральна зона завжди розташовується ближче до тих отворів, площа яких більше. 5. Регулювання співвідношення площ приплив-них і витяжних отворів. Нейтральна зона завжди розташовується ближче до тих отворів, площа яких більше. Отже, при додатковому розкритті отворів у нижній частині приміщення, які працюють на приплив, і значному перевищенні їх над площею витяжних отворів, нейтральна зона опускається. 6. Зміна напрямку прямування конвекційних димогазових потоків шляхом устрою перемичок, перепон для поширення диму з повітряно-меха-нічної піни, устрою протипожежних завіс і інших перепон.

Содержание слайда: Завдання на самопідготовку: 1.Вивчити літературу. Я.С. Повзик, П.П. Клюс, А.М. Матвейкин - Пожежна тактика стор. 12-16. И.М. Абдурагимов, В.Ю. Говоров, В.Е. Макаров - Фізико-хімічні основи розвитку і гасіння пожеж, стор. 75-103. 2. Підготуватися до проведення практичного заняття з розрахунку висоти нейтральної зони.