Науковий вісник НГУ

Дослідження ефективності гасіння макетних вогнищ деревини хвойних і листяних порід

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2025

Останнє оновлення: 25 лютого 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 58

Authors:

А.А.Ренкас, orcid.org/0000-0002-5518-3508, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.В.Попович, orcid.org/0000-0003-2857-0147, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І.В.Паснак, orcid.org/0000-0002-8405-4625, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.І.Товарянський*, orcid.org/0000-0002-4484-8164, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

^* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (1): 070 - 075

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-1/070

Abstract:

Мета. Встановлення можливості використання ком­п’ю­терної моделі FDS для визначення величини питомої витрати тонкорозпиленої води на гасіння деревини як альтернативи фізичному моделюванню.

Методика. У роботі використано функціонал ком­п’ю­терної моделі Fire Dynamics Simulator (FDS); методику визначення витрат та об’єму вогнегасних засобів для гасіння модельного вогнища типу 1А для різних порід деревини в межах спеціально розробленого полігону для експериментальних вогневих випробувань; оброблення результатів досліджень виконано в середовищі Microsoft Excel.

Результати. За результатами комп’ютерного моделювання встановлено, що для горіння обраних порід деревини тривалістю 0−180 сек. температура осередку пожежі є найвищою для ялиці на 173-ій сек. та становить 1180 °C. Найвище значення температури в середовищі горіння для сосни звичайної спостерігається на 170-ій сек. і становить 1165 °C. Температури для берези повислої та дуба звичайного були нижчими та становили 1000 °C (178 сек.) та дуба 855 °C (173 сек.) відповідно. За результатами подавання розпиленої води до осередку пожежі макетних вогнищ із сосни та ялиці зниження температури нижче температури самозаймання відбувалось через 57 сек. за витрати тонко розпиленої води 2 л/с. При витраті води на гасіння макетних вогнищ дуба й берези ефект від гасіння наступив на 135-ій і 105-ій сек. відповідно. На підставі проведених досліджень отримані значення питомих витрат тонко розпиленої води для гасіння дуба звичайного – 168 л/м³ та сосни звичайної – 120 л/м³.

Наукова новизна. Уперше з використанням ком­п’ю­тер­ної моделі Fire Dynamics Simulator (FDS) проведене моделювання процесу пожежогасіння 4-ох найпоширеніших типів лісу – сосни звичайної, ялиці гребінчастої, берези повислої й дуба звичайного. Встановлено, що при гасінні пожежі хвойних порід деревини з витратою тонко розпиленої води величиною 2 л/с вогнегасний ефект досягається на 57-ій сек.

Практична значимість. Проведене комп’ютерне моделювання та експериментальні полігонні дослідження дали змогу встановити розрахункову кількість подавання тонко розпиленої води при гасінні вогнищ із різних порід деревини. Величини питомої витрати вогнегасної речовини на гасіння пожежі хвойних і листяних порід деревини можуть використовуватись для розрахунку сил і засобів для гасіння пожеж у лісових масивах.

Ключові слова: модельне вогнище, комп’ютерне моделювання, полігонні дослідження, гасіння деревини, тонко розпилена вода

References.

1. Boulanger, Y., Arseneault, D., Bélisle, A. C., Bergeron, Y., Boucher, J., Boucher, Y., ..., & Waldron, K. (2024). The 2023 wildfire season in Québec: an overview of extreme conditions, impacts, lessons learned and considerations for the future. Canadian Journal of Forest Research, 14 May 2024, 1-55. https://doi.org/10.1139/cjfr-2023-029.

2. Serhiyenko, V., & Serhiyenko, O. (2021). Diabetes mellitus and arterial hypertension. International Journal of Endocrinology (Ukraine), 17(2), 175-188. https://doi.org/10.22141/2224-0721.17.2.2021.230573.

3. Nersesyan, A., Mišík, M., Cherkas, A., Serhiyenko, V., Staudinger, M., Holota, S., …, & Knasmüller, S. (2021). Use of micronucleus experiments for the detection of human cancer risks: a brief overview. Proceeding of the Shevchenko Scientific Society. Medical Sciences, 65(2). https://doi.org/10.25040/ntsh2021.02.05.

4. Serhiyenko, V., Holzmann, K., Holota, S., Derkach, Z., Nersesyan, A., Melnyk, S., …, & Cherkas, A. (2022). An exploratory study of physiological and biochemical parameters to identify simple, robust and relevant biomarkers for therapeutic interventions for ptsd: study rationale, key elements of design and a context of war in Ukraine. Proceeding of the Shevchenko Scientific Society. Medical Sciences, 69(2). https://doi.org/10.25040/ntsh2022.02.14.

5. Kuzyk, А. (2019). Ecological and forestry principles of fire safety of Male Polissia forests. Lviv: Spolom. Retrieved from https://books.ldubgd.edu.ua/index.php/m/catalog/view/4/2/18-1.

6. Feurdean, A., Vannière, B., Finsinger, W., Warren, D., Connor, S. C., Forrest, M., ..., & Hickler, T. (2020). Fire hazard modulation by long-term dynamics in land cover and dominant forest type in eastern and central Europe. Biogeosciences, 17(5), 1213-1230. https://doi.org/10.5194/bg-17-1213-2020.

7. Moore, P. F. (2019). Global wildland fire management research needs. Current Forestry Reports, 5(4), 210-225. https://doi.org/10.1007/s40725-019-00099-y.

8. Popovych, V., Gapalo, A., & Tovarianskyi, V. (2023). Investigation of Fires in Natural Ecosystems of the Ukrainian Roztochchiya by Wildland Fire Dynamics Simulator Model. Ecological Engineering & Environmental Technology, 24, 36-42. https://doi.org/10.12912/27197050/159576.

9. Kuzyk, A., Tovarianskyi, V., & Drach, K. (2020). Modeling of processes of occurrence and spread of fires in grass ecosystems. Fire Safety, 36, 44-48. https://doi.org/10.32447/20786662.36.2020.04.

10. Kim, N. K., & Rie, D. H. (2016). A study on the fire extinguishing characteristics of deep-seated fires using the scale model experiment. Fire Safety Journal, 80, 38-45. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2016.01.003.

11. Zhou, T., Lu, J., He, L., Wu, C., & Luo, J. (2022). Experiments in aerial firefighting with and without additives and its application to suppress wildfires near electrical transmission lines. Journal of fire sciences, 40(5), 313-346. https://doi.org/10.5194/bg-17-1213-2020.

12. Lin, S., & Huang, X. (2020). An experimental method to investigate the water-based suppression of smoldering peat fire. MethodsX, 7, 100934. https://doi.org/10.1016/j.mex.2020.100934.

13. Lin, S., Huang, X., Urban, J., McAllister, S., & Fernandez-Pello, C. (2019). Piloted ignition of cylindrical wildland fuels under irradiation. Frontiers in Mechanical Engineering, 5, 54. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.05.020.

14. Finney, M. A., Cohen, J. D., McAllister, S. S., & Jolly, W. M. (2012). On the need for a theory of wildland fire spread. International journal of wildland fire, 22(1), 25-36. https://doi.org/10.1071/WF11117.

15. Nan, Z., Khan, A. A., Zhang, X., Jiang, L., Huang, X., & Usmani, A. (2023). Fire spread and burning dynamics of non-uniform wood crib for evolved design fire scenarios. Fire Safety Journal, 140. https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2023.103840.

16. Galek, P., Król, B., & Gancarczyk, D. (2016). Study of the efficiency of extinguishing pine sawdust fires with water-based fire extinguishing agents. Scientific Journals of the Main School of Fire Service, 58, 17-36. Retrieved from https://zeszytynaukowe-sgsp.pl/resources/html/article/details?id=208913&language=pl.

17. Ferng, Y. M., & Liu, C. H. (2011). Numerically investigating fire suppression mechanisms for the water mist with various droplet sizes through FDS code. Nuclear Engineering and Design, 241(8), 3142-3148. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2011.06.002.

18. McGrattan, K., Hostikka, S., McDermott, R., Floyd, J., Weinschenk, C., & Overholt, K. (2013). Fire dynamics simulator user’s guide. NIST special publication, 1019(6), 1-339.

19. Johansson, N., & Ekholm, M. (2018). Variation in results due to user effects in a simulation with FDS. Fire technology, 54(1), 97-116. https://doi.org/10.1007/s10694-017-0674-y.

20. Fire equipment. Fire extinguishers are portable. General technical requirements and test methods. DSTU 3675-1998б With amendments No. 1 of 2004. Kyiv: Ukrainian Research Institute of Fire Safety. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=51035.

21. Ahmed, M. S. (2019). Thermophysical properties of Complex materials. IntechOpen, 132. ISBN 978-1-78984-888-5.

22. Sharyy, V., Pasnak, I., & Renkas, A. (2022). Optimizing the process of fire detection in warehouses considering the type and location of fire detectors. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10), 66-73. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254620.

23. Forney, G. (2014). Smokeview, A tool for visualizing fire dynamics simulation data (Vol. I: User’s Guide). NIST SP 1017-1. Retrieved from  https://www2.thunderheadeng.com/files/net/nistdocs/SMV_User_Guide.pdf.

• < Попередня
• Наступна >