Визначення наведеної масової швидкості вигоряння
Наведена масова швидкість вигоряння - це кількість речовини або матеріалу, вигорає з одиниці площі поверхні в одиницю часу - Vм.пр. (Кг / м2 • с).
Vм.пр = 0.9 кг / м2 • хв = 0.015 кг / м2 • с (з довідника РТП)
Розрахунок щільності теплового потоку
Щільність теплового потоку - це кількість тепла, що проходить через 1 м2 ізотермічної поверхні за одиницю часу (q, Вт / м2).
Щільність теплового потоку визначається за формулою:
де: - коефіцієнт хімічного недожога;
Vм.пр - приведена масова швидкість вигоряння, кг / (м2 с);
Sп - площа пожежі на певний момент часу, м2;
- масова нижча теплота згоряння речовини, Дж / кг;
Sогр - площа поверхні огороджувальних конструкцій, м2;
Значення і Vм.пр визначаються, виходячи з виду пального матеріалу з «Довідника керівника гасіння пожежі».
Площа поверхні огороджувальних конструкцій розраховують за формулою:
Sогр = Sстени + Sпол + Sпотолка - Sпроёмов. м2
Sогр = Sогр.ц.1 + Sогр.ц.2 + Sогр.кор + Sогр.ц.з.б. + Sогр.А + Sогр.скл. м2
На перший момент часу:
Sогр.ц.1 = 417.25 м2
На другий момент часу:
Sогр.ц.2 = 417.25 м2
На третій момент часу:
Визначення температури середовища в приміщенні
Температура внутрішнього пожежі визначається за номограми і розрахованим значенням q, і. Визначення проводиться на кожен заданий момент розвитку пожежі.
Мал. 2. Номограма для визначення температури середовища при пожежі в приміщенні.
Т1 = 6500С = 943К Т2 = 7250С = 1018К Т3 = 10250С = 1318К
Визначення щільності зовнішнього повітря
Щільність зовнішнього повітря може бути визначена і за формулою:
де: 354 - постійна величина;
ТВ - температура навколишнього повітря, К.
Визначення щільності продуктів горіння
Щільність продуктів горіння може бути розрахована за формулою:
де: 354 - постійна величина;
Тп - температура середовища в приміщенні, де сталася пожежа, К.
Визначення положення нейтральної зони
Уже на перший момент часу скління в будівлі зруйнується, так як температура пожежі вище 3000С і вирішувати будемо за формулою:
де: hНЗ - висота нейтральної зони, м;
НП - висота найбільшого припливного отвору, м;
Н - відстань між центрами припливних і витяжних отворів, м.
- щільність повітря, кг / м3;
- щільність продуктів горіння, кг / м3;
S1 - площа припливних отворів, м2;
S2 - площа витяжних прорізів, м2;
У цьому випадку величина Н складе Н = 3.5-2.5 = 1 м.
Таким чином, ми бачимо, що при температурі пожежі, нижче 3000С висота нейтральної зони знижується, але з руйнуванням вікон вона починає підніматися. Виходячи з максимальної висоти нейтральної зони, можна зробити висновок про необхідність премененія ЗІЗОД особовим складом при веденні робіт, так як нейтральна зона нижче органів дихання і зору.
Визначення інтенсивності газообміну
Інтенсивністю газообміну - Іг, [кг / (м2 • с)] називається кількість повітря, притікає в одиницю часу до одиниці площі пожежі.
Розрахунок необхідної і фактичної інтенсивності газообміну виробляємо на три моменти часу.
Необхідна інтенсивність газообміну розраховується за формулою;
де: IГТР - необхідна інтенсивність газообміну, кг / (м2 с);
Vм.пр - приведена масова швидкість вигоряння, кг / (м2 с);
Vв0 - теоретично необхідна витрата повітря, м3 / кг;
- щільність зовнішнього повітря, кг / м3.
Фактична інтенсивність газообміну розраховується за формулою:
де: - фактична інтенсивність газообміну, кг / (м2 с);
- коефіцієнт що враховує пропускну здатність отвору, приймається рівним 0.65;
в - щільність зовнішнього повітря, кг / м3;
пг - щільність продуктів горіння, кг / м3;
S1 - площа припливних отворів, м2;
Sп - площа пожежі на певний момент часу, м2;
g - прискорення вільного падіння, рівне 9,81 м / с2;
h1-відстань від центру приточного отвору до нейтральної зони, м
Визначення кількості диму, що виділяється в приміщенні
Кількість диму, що виділяється в приміщенні, визначається на три моменти часу по формулі (5.8.1).
де: Vgi - обсяг диму, що виділяється з площі горіння, м3 / с;
ц - коефіцієнт пропорційності, який приймає 1 - 1.2;
Vм.пр - приведена масова швидкість вигоряння, кг / (м2 • с);
- кількість продуктів горіння, що виділяється при згорянні 1 кг палива, м3 / кг;
- площа пожежі на певний момент часу, м2;
ТП - температура пожежі в певний момент часу, К;
Т0 - початкова температура, К.
Визначення кількості диму, що видаляється з приміщення
Обсяг диму, що видаляється з приміщення, визначається на три моменти часу по формулі:
де: Vудi - обсяг диму, що видаляється з приміщення, м3 / с;
м - коефіцієнт, що враховує витрату повітря через витяжні отвори, приймається рівним 0,65;
S2 - площа витяжних прорізів, м2;
g - прискорення вільного падіння, рівне 9,81 м / с2;
- щільність зовнішнього повітря, кг / м3;
- щільність продуктів горіння, кг / м3;
h2 - відстань від осі (центру) витяжного отвору до нейтральної зони, м.
При розташуванні припливних і витяжних отворів на різних рівнях величина h2 розраховується за формулою:
h2 = h - hНЗ + 0.5с
Тут c - висота віконного отвору, h - відстань від рівня підлоги до нижнього краю віконного прорізу.
hвит3 = 2 - 1.95 + 0.5 • 1.5 = 0.8 м
hвит3 = 2 - 1.82 + 0.5 • 1.5 = 0.93 м
hвит3 = 2 - 1.83 + 0.5 • 1.5 = 0.92 м