Моделювання розтікання й гасіння горючої рідини на горизонтальній поверхні
/ 0
- Деталі
- Категорія: Екологічна безпека, охорона праці
- Останнє оновлення: 01 вересня 2019
- Опубліковано: 21 серпня 2019
- Перегляди: 2622
Authors:
Ю. О. Абрамов, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0001-7901-3768, Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
О. Є. Басманов, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-6434-6575, Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
В. І. Кривцова, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-8254-5594, Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Д. О. Саламов, orcid.org/0000-0003-3583-9618, Національний університет цивільного захисту України, м. Харків, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Побудова моделі гасіння розпиленою водою горючої рідини, що розтікається на негладкій горизонтальній поверхні.
Методика. Побудовано рівняння балансу сил, що впливають на розтікання рідини. У рівнянні враховано зміну маси рідини в розливі, обумовлену її вигоранням і можливим надходженням у випадку неперервного витікання, а також ураховано заповнення рідиною заглиблень на поверхні, по якій відбувається розтікання. Побудовано рівняння теплового балансу на поверхні горючої рідини за умови подачі на неї розпиленої води, що спирається на припущення про повне випаровування крапель води до їх перетинання поверхні горючої рідини.
Результати. Отримана динаміка зміни радіуса розливу горючої рідини з часом при її розтіканні й горінні на негладкій горизонтальній поверхні у припущенні про кругову форму розливу. Знайдена залежність між часом гасіння горючої рідини розпиленою водою та інтенсивністю її подачі.
Наукова новизна. Полягає у врахуванні нерівностей поверхні й вигорання горючої рідини під час її розтікання, а також визначенні часу гасіння пожежі розливу розпиленою водою в залежності від інтенсивності її подачі.
Практична значимість. Запропонована модель розтікання й гасіння горючої рідини є основою для побудови системи протипожежного захисту технологічного обладнання і, зокрема, системи автоматичного пожежогасіння розпиленою водою на підприємствах нафтодобувної й нафтопереробної галузі.
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.
Архів журналу