Показатели динамики распространения опасных факторов пожара двухэтажных пассажирских вагонов

Обложка: Показатели динамики распространения опасных факторов пожара двухэтажных пассажирских вагонов

Автор / организация: Елисеев Игорь Борисович; Фомин Александр Викторович

Год: 2018

Объём оригинала: 11 стр.

Оригинал: https://cyberleninka.ru/article/n/pokazateli-dinamiki-rasprostraneniya-opasnyh-faktorov-…

Источник: Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России» · https://cyberleninka.ru/article/n/pokazateli-dinamiki-rasprostraneniya-opasnyh-faktorov-…

блокирования эвакуационных путей.

Где применяется в калькуляторе

Прямых ссылок нет — публикация используется как справочный материал.

Полный текст публикации

Объём оцифровки: 51,189 знаков. Ссылки внутри текста ведут на карточки источников и публикаций библиотеки.

ПОКАЗАТЕЛИ ДИНАМИКИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА ДВУХЭТАЖНЫХ

ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

И.Б. Елисеев;

А.В. Фомин, кандидат технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации.

Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России

Приведена характеристика моделей прогнозирования динамики пожара, смоделированы показатели динамики распространения опасных факторов пожара двухэтажных вагонов, обоснованы результаты моделирования, полученные показатели динамики распространения позволяют решать задачи по расчету необходимого времени эвакуации людей из двухэтажных вагонов до момента блокирования эвакуационных путей.

Ключевые слова: математическая модель, полевой метод, уравнения развития пожара, показатели динамики распространения опасных факторов пожара, двухэтажный вагон

INDICATORS OF DYNAMICS OF DISTRIBUTION OF HAZARDOUS

FACTORS OF FIRE OF TWO-STORAGE PASSENGER WAGONS

I.B. Eliseev; A.V. Fomin.

Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia

The characteristicsсвязан хof models for forecasting н ы ости веря п fireиdynamics are presented, the аки н ещ ом м т dynamics of the spread of dangerous ч хfireн н ай резвы ыfactors of two-storyкаревcars are modeled, the реком м и хд еоб simulationреш и ац д н иresults are н proved, the м еobtained propagation dynamics зон он тац и аяparametersсказтьallow solvingсвязан хthe problems of calculating ы the зап necessaryон ем ш и гав time for evacuation of people этаж е from two-story отм carsд еки к to the moment of blockingком ам н и ета н п evacuation routes.

кwordsсохранеия: mathematical model, д

Keyдинам еfield method, fire н гн ости оеdevelopment т расч рван equations, dynamicsи ели од м к н сточ of the spread of dangerous вагон fireвсемfactors, two-story car

В настоящее б руетвремя, учитывая большой аж локи хспрос ы н вуэт д строгалевна услуги ОАО «Российские железные дороги» по всей территории Российской Федерации, п исследованияуказн ой н ерм е в области пожарной ы оебезопасности пассажирских вагонов расч ан д етжелезнодорожногом гту подвижного составаери алы т становятся м важными.

В и кточ н сслучаевозд я возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС), связанных с вагон сти ей пожарами в пассажирских вагонах, м потребуетсяи рван ели од днесколько минутч ам кн х, чтобы остановить вед н ай резвы поездуравн и н яи начать еи вынужденную ран гэвакуацию пассажиров.

В рамках п гданнойрасп олн и статьи, ориентированнойтаки ен олж м на обеспечение пожарной и ябезопасностип ован след , необходимо охарактеризовать и д и роекц коценить влияние ам н и на пассажиров опасных факторов сд елатьпожара, льзован еиспользуялам и ря процессы моделированияpyrosimдинамики н и их распространения и п влияниявозн ой н ерм кает.

и

Контроль за соблюдением лю требованийд ей д к пожарной безопасностип ам н и т в пассажирских озвли вагонах этом новогом ас типа (двухэтажные строгалевпассажирские вагоны) имеет ад решающеесб стрц н и м т значение для обеспечениян хд ы вуэтажбезопасности пассажиров.

тОсновныед ен ц и коэф ескозадачи в обеспечении вагон ч ам н и пожарной безопасности двухэтажных лам рявагоновран н и г:

1) минимизация вероятностин реи п м возникновения пожара (в лю случаесвоерм ей д н возникновения крупного возгран япожара своевременно обнаружить и аж и епровести эт е вынужденную эвакуациюьн котры аяп л ред пассажиров);

2) оснащение вероятн современнымип си енпервичными средствами ац олуч епожаротушения;

он и т м

3) при проектировании вагонов д кучитыватьуравн ам н и япротивопожарные требованиясб еи тк системам обнаружения ярсальн вепожаров иу ои системам управления осн н ай резвы ч эвакуацией пассажиров из вагонов.

еи ащ

Формирование новых возн каетпрограммных продуктов (FireСat, ьPyrosim и ст м и хд еоб н , Pathfinder), позволитвозгран ю н сред я и наглядно продемонстрировать п динамикуп ью щ ом траспространения опасных факторов пожара (ОФП) озвли в двухэтажных ри оквагонах [1] для организации и управления реком сун вынужденнойарн и ац д н ой жэвакуацией при п различныхд еско ЧС, схем ч ам н и связанныхвагон с пожарами [2].

С помощью и ы камоделирования лт роф п программных продуктов вд решаетсяэвакуц али х одна из основныхд ы он и е проблем – расчет п гн ости ьвременен ч б рен и олж блокирования расп эвакуационных п путей.

Для моделирования пожаров возгран ван роекти ясуществуютвозгран и я основные моделиьн и ая,уи версл отличающиеся облад стьюсред ой ан юприменения и степенью деч н отализации воспроизведения процесса:

н ай ч резвы екартовы д интегральная х тасуп ю ,нзональная, полеваяврем и[3].

н

Применение котры хразличныхп й математических моделей м арн ож эффективнее экспериментов.

ы етод

Проведение натурных испытанийвозгран я по динамике распространения ОФП из каж и двухэтажныхб ой д уд вагонов и вынужденной п эвакуации пассажиров требует арн лы ред ой ж п больших ескх экономических затратуравн ч и автом я, еи времени, а также расч етприводитд х к уничтожению самих ельн екартовы овагонов.

т и зач Кроме того, таки есянатурныйуравн ч я еи эксперимент невозможени к в случаях, когда sim н сточ ulatonмогутп ен пострадать люди. н м ри еРазработанные ч али на сегодняшний день п ровматематическиеб и асж тмодели [3] определяютsim уд ulatonдинамику ОФП и расчетное кувремясохран ам н и д яблокирования путей д еи оеэвакуации [4, 5].

ан

Рассмотрим моделим гтусвободного развития уравн япожарап еи ров: интегральную, зонную, полевую [3].

и асж

Математическая модель таки представляетелю м оказт собой формализованноеарн п ой жописание системы п на н некоторомврем ы м и хд еоб и абстрактном языке, н н например, в виде совокупности аровматематических олги ж п ервом п соотношений или схемын й алгоритма, то есть такое н атуры ематематическоеоры ч али ект описание, которое обеспечивает имитацию работы н ем ян вли есистемен ч али ю и тожна уровне, достаточноб уч рует близком к их реальному локи еповедениюп он тац и м , получаемому при натурных врем ен м ри испытаниях систем [6, 7].

и н есяВсемлам щ аю ч отли ряизвестно, что любаяд н и хмодель описывает аж екартовы эт реальный ркогобъект, явление или п и асж п процесс ен м ри с высокой точностью п арприближениясхем

ож ык действительности. Вид математическойавляю еп и щ стмодели зависит рд как от взятоеприродырасч етреального объекта, так и от зн тельозадач исследования [8, 9].

и ач

В табл. 1 п подробнозон лы

ред аярассмотрены существующиеsim ulatonмодели прогнозирования аб ц ли т динамики аяп ьн л ред пожара в зданиях и реш атсясооружениях.

Таблица 1. а еСуществующиеен ы ч ги о л н и ц тамодели прогнозированияуп ом хдинамики пожара и ск ч ен л ав р

Модели сХарактеристикиво агп кает и зн

интегральная зонная полевая пожарно-о ттактическаяр ляю ед р п ет асч

Все – от р атсявозгораниятли еш ео ч

Этапы Свободноевагонразвитие пожара до ликвидации

Оценить динамикун е ж и Оценить ко динамику площади етй р н акОценитьвли н д о е ян хОценить вски тон

ью ОФП в зонах пожара, м тплощадид гу о етушения гн сти о динамику ОФП

динамику конвективной и рискваго нразрушения конструкций в каждойстеп ьюточке н средне- куколонкии ам н и д ользуетя, резервуара сп от сб тогневогоко львоздействия, тр н помещения объѐмных дыма и вд остальном али определить п ранг (номер) о льн ед р

(в у зданиисд х ски ч авлен р п елать,

Что позволяет ты н р величин йуа яОФП и

возгран пространстве вероятного ваго пожарад н ку, ам н и сооружении)

помещения достаточность ППВ, датьп и екц о р заключение о привлечении

Окон трльпределитьд оенеобходимое времясо ан яэвакуации людей еи ан р х аянеобходимыхп льн ед р п енСиС пожарной м и р ид рискавтом ели ескхнаступления предельного и ч и ксостояния ограждающих н ч сто охраны и б рекомендации РТП д у и несущих н уров конструкций и е ы н д о сх и и администрации объекта

Размерыр ы ем сх и(этажность) здания, ац д н м еко сооружения, помещений;

ем тр категории по ФЗ № 123-ФЗ;

Размеры пределыу n lato u sim яогнестойкости еи авн р помещения ограждающихд ынесущих н этаж х ву

Исходные ип проѐмовп и н ровед , вид и ад лощ Размеры помещения и н проѐмовн ю п асту е, вид, масса ж и конструкций; вид данныеп в о р и асж и масса и расположениетакж епожарной нагрузки и зо аярасположениеп н аемпожарной ч лу о пожарной нагрузки; м генплан; источники ели д о тнагрузки схд рои п водоснабжения;

еэлектроустановкиу ян вли я;

еи авн р технологический процессч х;

н ай езвы р

выписка из расписания выездоввсемПСЧ ескх ч и м авто

Большая

Относительная евОтносительная простота, ц н тар кстьпростота, лом еп простотастеп

, наличие ью н наглядность, sim наличиеэтаж n lato u е

Достоинства наличие Высокая точность аналитических справочных данныхн асту п ю аналитических выраженийу ой д каж и вн о р и аналитических выражений ркхвыраженийд и асж п еско ч ам н и

Необходимость

Ограниченная

СПО, ПК точность и Ограниченная тн очностьу й ы н р ату сальяи учѐт вер и н и обученного ки априменимость д р ло с толькоко етадвух ОФП – площади н п м

Ограниченная кпрограммистако ам н и д й ы тр

, ьНедостаткиф ч б ен р п у авр для пожараэтаж есх ч и м н эко еи зоны задымления, точностьн ы м и д х б ео трудоѐмкость относительно субъективизм н ч вели в задании небольших (многовариантность решений) граничных асы м помещенийосн и ен олж расп е вы условий

1. Драздейл Д. 1. Пузач С.В.

1. ГОСТвагон

Введение Методы тр расчѐтазам ем я и кн ы

12.1.004–91.

в динамику пожаров.

и коэф т ен ц тепломассообмена

ССБТ

М.: Стройиздат, 1990. в помещении

Пожарнаятаб вагон ц ли

2. Есин В.М., и их р применение о етн асч 1. тр Методические рекомендации ем безопасность.

В.И. Сидорук, при решении по составлению п плановвли зач у емтушения ян

Общие

В.Н. Токаревм т.

гу о практических пожарастеп ьюи карточек тушения н руеттребования.

локи б

Пожарная задачп ско ч атеи м в о р и асж япожараво еи авн р у я(утв. 29 сент. 2010 г.

сти ей зд

2. Кошмаров яИсточникиф еи авн р у у авр профилактика пожаровзрывобе- генерал-полковником

Ю.А.

информации вд кстроительствезави ам н и ст: учеб. зопасности: П.В. д кПлатом). М., 2010.

ам н и

Прогнозирован

Ч. 1: Пожарная монография. М.: 2. Учебники по п пожарнойслу и н ещ м о ае ч ие ОФП профилактика систем й котры АГПС МЧС РФ, тактике.

в зави стпомещениид ы н вухэтаж

:

отопления 2005. 3. Справочникио пРТП и др.

и н ещ м учеб. пособиевы еой д уж н

.

и кам явентиляциид ц ен ь. М.:

ен 2. пКомпьютернаяр лы ед р г ан справочная п литературатаки й аво р м

М.: АГПС

ВИПТШ МВД РФ, программа

МВД РФ, 2000

1995 «Пиросим» и др.

3. Молчадский И.С. Пожар в раб помещении. М.: ВНИИПО, 2005 оты

ППВ – противопожарное водоснабжение; СиС – силы и средства; РТП – руководитель тушения пожара; ПСЧ – пожарно-спасательная часть; СПО – специальное программное обеспечение;

ПК – персональный компьютер

Вм целомд рван ели од киспользованиеп ам н и ыматематического моделирования д ен олуч удинамикиод м ы акраспространения н пожара, п воздействия пожара конкретно на п й и разелн од одвухэтажныйаж льн ред еэтвагон, поведениятеп ловглюдей в случае пожараи ен м ри п япозволяет повысить каревкачество:

ован след

– проектирования пассажирского н евагонаи ж и кап лтс целью повышенияб роф удустойчивости к пожару, способов и средств для безопасной вд эвакуации пассажиров при пожаре, вагон али срабатыванияд к ам н и автоматических системвед иоповещения и управления эвакуацией людей;

н

– прогнозирования ЧС с целью вагон минимизациивозн каетрисков человеческихуп и хи материальных ски ч равлен потерь (в п данномм ен м ри огутслучае модель зн тельовыступает как система поддержки п и ач арпринятияб ож удрешений);

– подготовки поездной бригады и ф аврупассажировп й к действиям в ЧС, связанных арн ож с возникновением вели пожаракарев;

н ч

– проведения инструктажейп аядействий при пожаре отм льн ред пассажировстаи еки екяперед поездкой;

ч

– работы по выяснению причин д квозникновениятреб ам н и я пожара и оценкид и ован ескоработы системы ч ам н и обеспечения управления эвакуацией людей и д оеподразделенийаж ан хд ы н вуэтпожарной охраны.

Согласно анализу данных на и й арн ож п лощ п д сегодняшний а узачдень отсутствуетсохран п яметодический аппарат еи по д уопределениювозд м ы явремени блокирования ОФП коэф сти ей тдвухэтажных вагонов.

ен ц и

Для того ф авручтобыуп хс помощью разработаннойеп ски ч равлен и н стмодели двухэтажного ати ескявагонаарн ч ой жисследовать п динамику м скраспространения ОФП, а также определить вагон ч и етод возможнуюи ользуетя угрозу пассажирамп сп ров, и асж необходимо рассмотреть н самыйп рвлеи ап оказтелю наихудший сценарий д ой каж пожара и соответствующие им результаты степ моделированияп и н й арн

. ож

В зонах горениякареви теплового воздействия аж хзафиксированы ы н вуэт д ислои (поперечные д н ровед п сечения) ели полей температур. н Расчѐтноеsim й атуры ulatonвремя, взятоетаб цза основу при моделировании сяданных ли ользует п и екипроцессов, отм составляет 300 сек. (5 мин). Моделирование м етки о происходило и н еп стпо трем основным параметрам

ОФП:

– предельная вли температурад ем ян еско;

ч ам н и

– предельная концентрация д кислорода;

ой ан

– потеря видимости.

строгалевРасчетин естппроизводился на первоми ди втором этаже б ам кн твагонаарн уд ой ж п

.

На рис. 1–6 п наглядно показаны результаты ри ью щ ом окдинамикиотм сун еки распространения ОФП на первомуслови йи втором этаже тен зордвухэтажногоосн евагона.

вы

Рис. 1. Динамика и е он тац м распространения ОФП на первом этаже м вагонаточ ь ел од сьпо показателю предельнаяэтаж н е температура

Рис. 2. Динамика ек р и ац д н ом ораспространения ОФП на первом этаже п ск ч теи а м вагона по показателю предельная ая ев ол концентрациян р зо тен екислорода ж и

Рис. 3. Динамика распространения ОФП на первом теп уэтажеч м ов л хвагона по показателю ав и ск ов ел хпотеря еск ч и том видимости

Рис. 4. п

Динамикад в о р и сж а ы н ж эта х у враспространения ОФП на втором этажен евагона ч и ал по показателю ч хпредельнаяд н ай ы езв р ы н ухэтаж в температура

Рис. 5. табл

Динамика распространения ОФП на втором этаже ср ц и вагонатеп ю н ед сьпо показателю предельнаяосн к ом л еи ащ концентрация кислорода

Рис. 6. Динамика распространения ОФП на втором н еэтаже вагона по показателю п щ астоя гпотеряоп н ол ер видимости

ОФП по каж предельноп ой д арвдопустимым концентрациям СО2, СО, HCl и д ож ктепловому потоку ам н и не достигают уп хпредельновзятое допустимых значенийери ски ч равлен алы т а наступают в течение резвуавременивзятое,

,м превышающем время возгран ямоделирования пожара (>300 сек.).

и

Такими ен аровд лмобразом, по результатам п моделированиякам ью щ ом яОФП на первом этаже сб ц ен тможно сказать следующее, что кам япоказательп ц ен енпотери видимостиаж м ри хд ы н вуэт в дыму блокирует п эвакуационныелам и щ ставляю ред ря выходы н и на 164,5 сек., на втором этаже явлю тсблокированиельзован е эвакуационного выходап и ервом на 143,2 сек., показатель предельная ред п лы ря концентрация кислорода не м н и лам достигнет предельно-допустимых лы атери езначенийсхем такж , предельная температурап ы ине достигнет предельно-уровн роекц допустимыхврем и изначений на момент н времени моделирования >300 сек. (табл. 2).

зо аяТаблица н аем2. Время блокированияф ч лу о п у(на уровне 1,7 м от отметки и р ав еполам он тац м ь ел

)од

Предельная Потерявед и н Повышение

Предельная

Расчетная точка концентрации видимости концентрации температура кислорода в дыму угарного уравн ягаза еи

1 этаж вагона >300 сек. >300 сек. 164,5 сек. >300 сек.

2 сод хэтажески и ащ ерж хавтом чвагона >300 сек. >300 сек. 143,2 сек. >300 сек.

арНижекотры ож п й приведены уравнениян ле,д ю и оп р на которых основана п модельем й арн ож ско развития пожара ч ати в каж двухэтажных вагонах.

ой д

Уравнение п лактсохраненияэтажмассы:

и роф

   
    (u j )  0
t x j             ,                                       (1)

где  – плотностьри ках, кг/м3; t – время, с; u – этаж сун епроекциивзятоевектора скорости на ось х в коэф тдекартовых ен ц и координатах, м/с.

Уравнение п сохранениязн ван роекти тельоимпульса:

и ач

                               p ij
(u j )       (u j ui )            gi
t           x j                xi x j       ,                            (2)

где р – динамическоетеп удавление, Па; g – ускорение таки ловм свободногои м кпадения, м/с2.

н сточ

Для ньютоновских п ожидкостей, по закону Стокса, секун льн ред тензорреком д ивязких напряженийелю ац д н оказтзапишем:

п

 ui u j  2 uk

ij       

 x j xi  3 xk ij , (3)

  где  – ламинарная сохран ядинамическаяп еи арввязкость, Пас.

ож

Уравнение котры еэнергии:

   h  q j
R
                        p
(h)       (u j h)                     
t        x j            t x j  c p x j  x j ,                                      (4)

T h  h0   c p dT   Yk H k где T0 k – статическая энтальпия трем смесикон трль; Нk – теплота

c p   Yk c p,k образованияэтомk компонента; – теплоемкость п ркогсмесип и асж и при постоянном роекц k

давлении;

q Rj – нижерадиационный поток энергии в енаправлении ж и н а xj;  – коэффициент олярн м теплопроводностирасчет, Вт/(мК).

Уравнение б руетсохраненияи локи ользуетяхимического компонента k:

сп

                                    Yk 
(Yk )       (u jYk )        D        Sk
t          x j             x j      x j        ,                                                                                        (5)

где Yk – н массовая концентрация k компонента вли й атуры смесиаж ем ян хд ы н вуэт, кг/кг.

Для замыканияп равой системы уравнений (1–5) и каиспользуется лт роф п ров уравнение состояния и асж п еидеального газа. Для смеси п ван и орм газовуслови ервом й

:

Yk p  R0T  k Mk ,

где Rо – универсальная газоваяуп х постоянная; Т – термодинамическая (п ски ч равлен абсолютнаятаки ой н ерм еся) ч температура, К; Mk – молярная уравн ямасса k компонента.

еи

Указанные м вышевли ы етод емуравнения описываютод ян аклокальный мгновенный pyrosim н балансп ров. Их вполне и асж достаточно для д кполного описания ламинарных рогн ам н и ваепотоковки зи а. Но при пожарахд слорд еско, так же, как ч ам н и и в большинстве других ускорен системд и к, связанных с горением, аты ам н и резуль скорость и параметры состояния в ри кахконкретнойб сун удточке совершаютн олгизначительные флуктуации и лю решениерасп ей д иданных уравнений ен олж в сод хнастоящее время требует зон и ащ ерж аяогромныхаи стемзатрат машинногоп ьювремени. Поэтому сп щ ом обычноб ы об стведанные н и ольш уравнения п ровприводят к осредненным свойствам, то аки и асж м т п есть олевая разделяют каждуюм ск переменную ч и етод на среднюю по п временилю й и разелн од ейи пульсационную составляющую.

д

Например, для скорости:

u j (t )  u j  uj , (6)

1 t0 t
u j  lim        u j (t )dt , uj  0
где      t  t t                        .

После д кразложениястаи ам н и екя всех перемтлои ч ечнных аналогично аж хд ы н вуэтуравнениюслуч ае (6) и их подстановки в уравнения котры сохранения получаем систему од й ы етуравненийож м ю и ен т осредненных по временирезвуа. При этом

,уч уравнение anlysiсохранениявели нмассы запишем:

ч

   
    (u j  uj )  0
t x j                     .

арвДанное уравнение очень потрем ож п хожезави стна исходное уравнениеагп с(1). Отличие состоит ски аж рп елишьтсвл яю

 в появившемся дополнительном оп члене ю и лн ред

(uj ) , который представляет собой отлеи асяю ч щ е ж и н

x j турбулентный переносп ймассы из-за степ арн ож флуктуациид ью н хплотности и скорости.

екартовы яАналогичные подстановки в другие котры еи сохран й уравненияб удсохранения приводятун еюк появлению тож ч и новых п арчленовч ож , содержащих пульсационные п ы тоб составляющие переменных. Даже п аем олуч оеслиаж льн ред хд ы н вуэтможно пренебречьм асфлуктуациями плотности, б тнапримеран уд овки ст вдали от источника явлю д

,п тспожара, где горение отсутствует и зон аятурбулентныйп аяперенос массып льн ред ынезначителен, в уравнении м ен олуч скясохраненияп ч атеи ыимпульса ен олуч

члены вида (uiuj ) , представляющие п остаются ун ею тож ч и собойп ервом аемдополнительные потокием олуч скя, вызванные ч ати турбулентными п флуктуациямиврем узач . Эти члены известны как расч и н етнапряжения Рейнольдса и обусловлены в ч хбольшейн н ай резвы юстепени случайнымарн аступ ой ждвижением, чем молекулярной м п активностьюи рван ели од к.

н сточ

По величине они обычно уровн значительно превосходят касательные ан и овки ст д п напряжения , связанные али вд с молекулярнойп рке вязкостью. В уравнениях б и асж сохраненияли уд есяот энергии и масс аж щ аю ч хкомпонентов ы н вуэт д присутствуют члены секун видаanlysi (uih ) и (uiYk ) , которые описываютеп д лотатурбулентный перенос энтальпиип и уровн ркоги масс компонентов.

и асж лактЕсли пренебречь флуктуациями п и роф п ьплотностип ч б рен ая, то осредненные по Рейнольдсуоп льн ред ю и лн ред

(по времени) уравнения трем сохраненияэтомможно записать в д кследующем виде:

ам н и

   
    (  u j )  0
t x j                ;                                                        (7)

   

t

(  u j ) 

x j

(  u j ui )  

xi x j

ij    (ui u j )  gi;

 (8)

                                   h                  q Rj
(h )       (  u j h )                     uj h  
t         x j                t x j  c p x j            x j ;

(9)
                                    Yk            
(Yk )       (u jYk )         D       ujYk   Sk
t          x j             x j     x j           

.                                                  (10)

Однакои ктакое осреднение сд н сточ елатьимеетб руетряд недостатков при описании связан локи хпотоков с переменной ы плотностью, тгн еоси д характерных алидля пожаров. Болеен вд ости веряприемлемое описание п можетен и роекц и олжбыть получено расп при вагон использовании осреднения, взвешенного по сохран яплотностиpyrosim(осреднение по Фавруэтаж еи е). При этом все переменные, таб кроместеп ц ли ью плотности и давления, для п н которых используется обычное равой авруосреднениеи ф я:

ован след u j (t )  u j  uj ,

u j ( t )
uj                       ; uj  0 (uj  0)
где                                                                    .

При этом уравнениярасч етсохранения принимают вид, од аканалогичныйп н осистеме (7–10), п льн ред однако ы леи роб они учитывают флуктуации ч плотностисвязан ы тоб х, что существенно при рассмотрениим ы асыобластей, где происходит п ьгорениеоп ч б рен т.

ляю ред

Эти уравнения, в отличие от и еисходных, не являются замкнутой случ ы н сход аесистемойэтаж

. Поскольку членын е вида ( ui  ) неизвестны, м астоящ огутвозникаеттарн ев проблема, называемая вагон ц турбулентным замыканием. этом Хотявозн кает возможно записатьн и оерасч т «точные» уравнения уп с н тпереноса аю ьн ст для этих величин, м и хд еоб в услови этом мало смысла, осн й посколькуи еи ащ еони будут содержатьтеп он тац м лоанеизвестные более вд высокоговели али нпорядка.

ч

Поэтому в п большинстве случаев влиянием уравн и ад лощ яфлуктуациитаб еи цлибо пренебрегаютрем ли ,т либо используют для трем замыканиятен зорсистемы «модели д етурбулентности».

гн ости

В заключении можно б ствесделатьн н и ольш еследующие выводыи астоящ кап лт:

роф

– показатели динамики м распространениявагонОФП в двухэтажных вагонах д ы етод ьпозволяют ен решать задачи по тен зормоделированиюсохран я и расчету временисекун еи дэвакуации людей из п оследвухэтажныхсказть вагонов без применения ун версальянатурных экспериментов;

и

– имитационное д ьмоделированиеовы ен хд екартпредоставляет возможностьп ирассматривать большое н ровед ы н вухэтаж д количество е альтернатив, улучшать вели такж качество управленческих решений и ен н ч яточность и рж ап н ч и вел прогнозирования показателейд ыдинамики распространения ОФП;

н вухэтаж

–дполученныесод ой ан х показатели динамики д и ащ ерж ураспространения позволяют решать вели м ы задачим н ч асовя по прогнозированию ОФП и временисхем ыэвакуации людей из и ровдвухэтажных асж п рогалевствагонов.

Литература

1. Применение метода последовательности расч етанализач х для моделирования процесса еловски ельвыработки решения в оперслуч од м аеативнойп идеятельности МЧС Россииарп н ещ ом ож/ Н.В. Каменецкая [и др.] //

Проблемы управления д крискамид ам н и кв техносфере. 2016. № 3 (39). С. 73–81.

ам н и

2. Таранцев А.А., Матвеев А.В., п гНаумушкинаен олн и олж К.А. Результаты моделированияакти расп л роф п распространения опасных и ефакторовсекун он тац м дпожара в двухэтажных б руетпассажирских вагонах // Высокие локи интеллектуальныеп ьютехнологии в науке и д щ ом образованииун ели версалья: материалы Ⅰ Междунар. науч.-практ.

и конф. СПб.: НПО «Стратегия будувозд ящего», 2017. Т. 1. С. 80–84.

стви ей

3. Математическое моделирование пожаровн . Применение полевого ан олги еметодап ы ч логи арв ож математического моделирования указн епожаров в помещениях: метод. п ы рекомендациизави равой ст. Доступ из справкотры е.-правовой системы «осн еКонсультантб овы Плюс».

уд

4. Лоу А.В. Имитационное моделированием ель[Simulation Modeling and п од Analysisп ен м ри ью щ ом

]. СПб.:

Изд-во: Питер, реш атся2004.

5. Пузач С.В. Математическое моделирование зн и отелач ь алигазодинамики и тепломассообменарогн вд ваепри зи решении задач каревпожаровзрывобезопасноп ровти. М.: Акад. ГПС МЧС России, об и асж ы т ч

2002.

6. Строгалев В.П., Толкачева И.О. еИмитационное ж и н стрц моделированиеп н и м ад т. М.: МГТУ озвли им. Баумана, ц аб ли т

2008. ели д

7. Об утверждении методики теп ловгопределенияд к расчетных величинп ам н и ой пожарного риска н ерм в д кзданияхп ам н и , сооружениях и строениях аж и н ещ ом хразличных ы н вуэт д классов функциональной возгран япожарнойрезвуа и опасности: Приказ МЧС России от 30 июня 2009 г. № 382. Доступрезвуаиз справ.-правовой системыслуч ю н сред ае«КонсультантПлюс».

8. Кошмаров Ю.А. указн еПрогнозированиекоэф ы топасных факторовсб ен ц и тпожара в помещениях. М.:

Акад. ГПС МВД России, 2000.

9. вагон

Холщевников В.В., Самошин Д.А. Эвакуация и льзован еповедениен и ылюдей при пожарахотм м и хд еоб еки

:

учеб. пособие. М.: Акад. ГПС МЧС России, 2009.

References

1. Primenenie metoda posledovatel'nosti analiza dlya modelirovaniya processa vyrabotki resheniya v opersluchae deyatel'nosti MCHS Rossii / N.V. Kameneckaya [i dr.] // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2016. № 3 (39). S. 73–81.

2. Tarancev A.A., Matveev A.V., Naumushkina K.A. Rezul'taty modelirovaniya rasprostraneniya opasnyh faktorov pozhara v dvuhehtazhnyh passazhirskih vagonah // Vysokie intellektual'nye tekhnologii v nauke i obrazovanii: materialy Ⅰ Mezhdunar. nauch.-prakt. konf.

SPb.: NPO «Strategiya budushchego», 2017. T. 1. S. 80–84.

3. Matematicheskoe modelirovanie pozharov. Primenenie polevogo metoda matematicheskogo modelirovaniya pozharov v pomeshcheniyah: metod. rekomendacii. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».

4. Lou A.V. Imitacionnoe modelirovanie [Simulation Modeling and Analysis]. SPb.: Izd-vo:

Piter, 2004.

5. Puzach S.V. Matematicheskoe modelirovanie gazodinamiki i teplomassoobmena pri reshenii zadach pozharovzryvobezopasnosti. M.: Akad. GPS MCHS Rossii, 2002.

6. Strogalev V.P., Tolkacheva I.O. Imitacionnoe modelirovanie. M.: MGTU im. Baumana,

2008.

7. Ob utverzhdenii metodiki opredeleniya raschetnyh velichin pozharnogo riska v zdaniyah, sooruzheniyah i stroeniyah razlichnyh klassov funkcional'noj pozharnoj opasnosti: Prikaz MCHS

Rossii ot 30 iyunya 2009 g. № 382. Dostup iz sprav.-pravovoj sistemy «Konsul'tantPlyus».

8. Koshmarov Yu.A. Prognozirovanie opasnyh faktorov pozhara v pomeshcheniyah. M.:

Akad. GPS MVD Rossii, 2000.

9. Holshchevnikov V.V., Samoshin D.A. Ehvakuaciya i povedenie lyudej pri pozharah:

ucheb. posobie. M.: Akad. GPS MCHS Rossii, 2009.

Ключевые слова

эвакуацияпожарлюдские потоки

Похожие публикации