Динамика факторов пожара, детектируемых извещателями, в закрытом помещении: моделирование

Abstract

С помощью программы FDS выполнено компьютерное моделирование начальной стадии пожаров в закрытом помещении объемом ≈ 60 м3 с источником, расположенным на полу и на высоте 2 м. Моделировались пожары с различной скоростью роста по квадратичному закону. Быстроразвивающимся пожаром считался пожар, величина тепловыделения которого 1055 кВт достигалась за 100 с, медленноразвивающимся – за 500 с. Изучалась динамика тепловыделения и пространственных распределений температуры, затемнения и изменения давления воздуха – факторов пожара, детектируемых извещателями. Установлено, что зависимость тепловыделения от времени, начиная с момента возникновения пожара и до его затухания, состоит из двух этапов. На первом этапе, который происходит с нарастанием тепловыделения с заданной скоростью, пламенное горение происходит только в области источника. На втором этапе, который характеризуется нерегулярными пульсациями тепловыделения, пламенное горение происходит в разных местах слоя дыма из-за его самовоспламенения. Длительность второго этапа увеличивается при уменьшении скорости роста пожара и увеличении высоты расположения источника. Получено, что все пространство помещения может быть разделено по высоте на слои, характеризующиеся своими значениями температуры и затемнения воздуха, их градиентами и наличием в них областей самовоспламенения. Толщины этих слоев, градиенты температуры и затемнения в слоях зависят от скорости роста пожара и высоты расположения его источника. Также получено, что пространственные распределения температуры и давления воздуха имеют противоположные градиенты по высоте, величины которых зависят от скорости роста и высоты расположения источника пожара. Максимальное по величине изменение давления воздуха и максимальный обратный градиент по высоте этого изменения происходит при быстром пожаре с источником на полу.