Тепловая мощность пожара · HRR · для FDS и PyroSim

Мощность пожара Q(t) по пожарной нагрузке

Калькулятор строит зависимость мощности пожара по времени: удельная скорость выгорания ψ, скорость распространения пламени v, круговая или линейная модель, коэффициент полноты сгорания η и корректировка kψ. Показывает мощность, площадь горения, массовую скорость выгорания, выгоревшую массу, HRRPUA и VENT.

Раздел 1

Исходные данные

Теплота сгорания Hf, МДж/кг
Удельная скорость выгорания ψ, кг/(м²·с)
Скорость распространения пламени v, м/с
Модель распространения
Площадь помещения (плато), м²
Коэффициент полноты сгорания η
Корректировка скорости выгорания kψ
Время срабатывания АУПТ tАУПТ, с
Режим мощности
Время расчёта, с
Шаг графика, с
Масса для расчёта времени выгорания, кг
Расчётная высота VENT, м

Формулы: Q(t) = 1000 · Hf · η · ṁ(t) · kψ, где ṁ(t) = ψ · S(t) · k. Множитель 1000 переводит МДж/с в кВт. Режим АУПТ условно уменьшает мощность и скорость выгорания вдвое после заданного времени — фактическую эффективность установки нужно обосновывать отдельно.

Раздел 2

Результат

Максимальная мощность Qmax — кВт
Время достижения максимума — с
Выгоревшая масса за расчёт — кг
Время выгорания заданной массы — с
HRRPUA (на единицу площади) — кВт/м²
Средняя мощность за расчёт — кВт

Раздел 3

Графики

Q(t), кВт S(t), м² ṁ(t), кг/с выгоревшая масса, кг
t, сQ, кВтS, м²ṁ, кг/сm, кг
Раздел 4

Источники и примечания

Методика расчёта

Мощность пожара Q(t) = 1000 · Hf · η · ṁ(t) · kψ (кВт), где ṁ(t) = ψ · S(t) · k (кг/с). Площадь горения: круговое распространение — S(t) = π · (v · t)², линейное — S(t) = 2 · b · v · t. После достижения расчётной площади помещения мощность выходит на плато.

Обозначение HRR и единицы мощности — NIST, «What Does Fire “Size” Mean?». Связь HRRPUA с массовым потоком и теплотой сгорания — FDS Technical Reference Guide, раздел «Specified Heat Release Rate».

Модель не учитывает ограничение горения по кислороду, вентиляцию помещения и распространение дыма — эти факторы считаются отдельно.

Пример

Hf = 20 МДж/кг, ψ = 0,01 кг/(м²·с), S = 5 м², η = 0,8, kψ = 1: ṁ = 0,05 кг/с, Q = 1000 · 20 · 0,8 · 0,05 = 800 кВт. При постоянной мощности 800 кВт за 10 секунд выделяется 8 МДж энергии.