Материалы
Моделирование растекания и тушения горючей жидкости на горизонтальной поверхности
/ 0
- Подробности
- Категория: Экологическая безопасность, охрана труда
- Обновлено 01 Сентябрь 2019
- Опубликовано 21 Август 2019
- Просмотров: 1155
Authors:
Ю. А. Абрамов, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0001-7901-3768, Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
А. Е. Басманов, доктор технических наук, orcid.org/0000-0002-6434-6575, Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В. И. Кривцова, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0002-8254-5594, Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Д. О. Саламов, orcid.org/0000-0003-3583-9618, Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Abstract:
Цель. Построение модели тушения распыленной водой горючей жидкости, растекающейся на негладкой горизонтальной поверхности.
Методика. Построено уравнение баланса сил, влияющих на растекание жидкости. В уравнении учтено изменение массы жидкости в разливе, обусловленное ее выгоранием и возможным поступлением в случае непрерывного вытекания, а также учтено заполнение жидкостью углублений на поверхности, по которой происходит растекание. Построено уравнение теплового баланса на поверхности горючей жидкости при условии подачи на нее распыленной воды, опирающееся на предположение о полном испарении капель воды до их пересечения поверхности горючей жидкости.
Результаты. Получена динамика изменения радиуса разлива горючей жидкости во времени при ее растекании и горении на негладкой горизонтальной поверхности в предположении о круговой форме разлива. Найдена зависимость между временем тушения горючей жидкости распыленной водой и интенсивностью ее подачи.
Научная новизна. Состоит в учете неровностей поверхности и выгорании горючей жидкости во время ее растекания, а также определении времени тушения пожара разлива распыленной водой в зависимости от интенсивности ее подачи.
Практическая значимость. Предложенная модель растекания и тушения горючей жидкости является основой для построения системы противопожарной защиты технологического оборудования и, в частности, системы автоматического пожаротушения распыленной водой на предприятиях нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли.
References.
1. Raja, S., Tauseef, S.M., & Abbasi, T. (2018). Risk of Fuel Spills and the Transient Models of Spill Area Forecasting, Journal of Failure Analysis and Prevention, 18(2), 445-455. DOI: 10.1007/s11668-018-0429-1.
2. Abramov, Y.A., Basmanov, O.E., Salamov, J., & Mikhayluk, A.A. (2018). Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2, 95-100. DOI: 10.29202/nvngu/2018-2/12.
3. Ingason, H., Appel, G., & Lundström, U. (2015). Water spray interaction with liquid spill in a road tunnel, Technical Research Institute of Sweden, Retrieved from http://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1072165/FULLTEXT01.pdf.
4. Zhao, J., Liu, Q., Huang, H., Yang, R., & Zhang, H. (2017). Experiments investigating fuel spread behaviors for continuous spill fires on fireproof glass. Journal of Fire Sciences, 35(1), 80-95. DOI: 10.1177/0734904116683716.
5. Li, Y., Huang, H., Shuai, J., Zhao, J., & Su, B. (2018). Experimental study of continuously released liquid fuel spill fires on land and water in a channel, Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 52, 21-28. DOI: 10.1016/j.jlp.2018.01.008.
6. Zhao, J., Huang, H., Jomaas, G., Zhong, M., & Yang, R. (2010). Experimental study of the burning behaviors of thin-layer pool fires, Combustion and Flame, 193, 327-334. DOI: 10.1016/j.combustflame.2018.03.018.
7. Meiburg, E., Radhakrishnan, S., & Nasr-Azadani, M. (2015). Modeling Gravity and Turbidity Currents: Computational Approaches and Challenges, ASME, Applied Mechanics Review, 67(4). DOI: 10.1115/1.4031040.
8. Legendre, D., & Maglio, M. (2015). Comparison between numerical models for the simulation of moving contact lines, Computers & Fluids, 113, 2-13. DOI: 10.1016/j.compfluid.2014.09.018.
9. Lombardi, V. (2017). Unconfined lock-exchange gravity currents with variable lock width: laboratory experiments and shallow-water simulations, Journal of Hydraulic Research, 56(3), 399-411. DOI: 10.1080/00221686.2017.1372817.
10. Salamov, J., Abramov, Y.A., & Basmanov, O.E. (2018). Analysis of models of spreading a liquid on a horizontal surface in the case of emergency, Problemy nadzvychainyh sytuatsii, (27), 104-110.
11. Lee, J.B., Derome, D., Guyer, R., & Carmeliet, J. (2016). Modeling the Maximum Spreading of Liquid Droplets Impacting Wetting and Nonwetting Surfaces, Langmuir, 32(5), 1299-1308. DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b04557.
12. Nyashina, G.S., Medvedev, V.V., Shevyrev, S.A., & Vysokomornaya, O.V. (2016). Experimental evaluation the effectiveness of water mist fire extinguishing systems at oil and gas industry, EPJ Web of Conferences, 110. DOI: 10.1051/epjconf/201611001047.
13. Jenft, A., Collin, A., Boulet, P., Pianet, G., Breton, A., & Muller, A. (2014). Experimental and numerical study of pool fire suppression using water mist, Fire Safety Journal, 67, 1-12. DOI: 10.1016/j.firesaf.2014.05.003.
14. Shrigondekar, H., Chowdhury, A., & Prabhu, S.V. (2018). Characterization of a simplex water mist nozzle and its performance in extinguishing liquid pool fire, Experimental Thermal and Fluid Science, 93, 441-455. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2018.01.015.
15. Liang, T., Li, R., Li, J., & Xu, Y. (2018). Extinguishment of hydrocarbon pool fires by ultrafine water mist with ammonium/amidogen compound in an improved cup burner, Fire and Materials, 42(8), 889-896. DOI: 10.1002/fam.2644.
16. Basmanov, O.E., & Gorpinich, I.A. (2014). Spreading of liquid on a non-smooth horizontal surface in the event of a railway accident, Problemy nadzvychainyh sytuatsii, (20), 16-20.
