firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.18322/pvb.2018.27.7-8.9-23firesmi-663Research ArticleПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ, ДЕТОНАЦИИ И ВЗРЫВАCOMBUSTION, DETONATION AND EXPLOSION PROCESSESОб условиях развития вибрационного горения при газовом взрыве в незамкнутом объемеOn conditions enabling resonant combustion in gas explosion in non-enclosed volumeПоландовЮ. X.PolandovYu. Kh.

Доктор технических наук, профессор, руководитель Научно-образовательного центра "Механика жидкости и газа, физика горения".

302026, Орел, ул. Комсомольская, 95

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Scientific-Educational Center "Fluid Mechanics. Combustion".

Komsomolskaya St., 95, Orel, 30202

polandov@yandex.ruКорольченкоА. Д.KorolchenkoA. D.

Инженер испытательной лаборатории Института комплексной безопасности в строительстве.

129337, Москва, Ярославское шоссе, 26

Engineer of Testing Laboratory of Institute of Integrated Safety in Construction.

Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337

ikbs@mgsu.ruОрловский государственный университет им. И.С. ТургеневаРоссияOrel State University named after I.S. TurgenevRussian FederationИнститут комплексной безопасности в строительстве, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университетРоссияNational Research Moscow State University of Civil EngineeringRussian Federation201802102018277-8923Copyright © Поландов Ю.X., Корольченко А.Д., 20182018Поландов Ю.X., Корольченко А.Д.Polandov Y.K., Korolchenko A.D.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/663

Получено, что при газовых взрывах в камерах, имеющих легкосбрасываемую панель, возможно развитие вибрационного горения после сброса панели. Замечено, что начало развития вибрационного горения совпадает с моментом приближения фронта пламени к стенкам камеры. Выявлено, что место зажигания смеси сильно влияет на интенсивность колебаний: в случае приближения устройства зажигания к центру камеры размах колебаний возрастает и может достичь значений, в несколько раз (от 5 до 10 раз) превышающих давление сброса панели, что обозначает вибрационное горение как очень опасный фактор.

It has been observed, that resonant combustion may develop in gas explosions taking place in chambers with light relief panel after the panel is removed. It has been noted, that initiation of the resonant combustion coincides with the moment of the combustion wave approaching the chamber walls. It has been found out that the location of the ignition point has a great influence over the oscillation intensity: when the ignition happens closer to the center of the chamber, the amplitude increases and may reach the values that are from 5 to 10 times higher than the panel removal pressure, thus signifying the resonant combustion as a highly hazardous factor.

газовые взрывывибрационное горениеопасностьфизический экспериментместо зажиганияgas explosionsresonant combustionhazardphysical experimentignition pointИнститут комплексной безопасности в строительстве НИУМГСУ, экспериментальные данные получены при поддержке и на оборудованииInstitute of Complex Safety of Construction of Moscow State Construction University, The experimental data were obtained with support and on the equipmentReferencesВзрывы газа с человеческими жертвами в многоквартирных домах в РФ с 2014 по 2017 год. Досье / Информационное агентство России ТАСС. URL: http://tass.ru/info/4255543 (дата обращения: 05.06.2018).Gas explosions with casualties in apartment buildings in Russia from 2014 to 2017. Dossier. TASS RussianNews Agency (in Russian). Available at: http://tass.ru/info/4255543 (Accessed 5 June 2018).Risto Lautkaski. Modelling of vented gas explosions / Research Report VTT-R-04600-09. —2009. — 52 p. URL: inf/julkaisut/muut/2009/VTT-R-04600-09.pdf (дата обращения: 05.06.2018).Risto Lautkaski. Modelling of vented gas explosions. Research Report VTT-R-04600-09. Available at: inf/julkaisut/muut/2009/VTT-R-04600-09.pdf (Accessed 5 June 2018).Molkov V., Baratov A., Korolchenko A. Dynamics of gas explosions in vented vessels; review and progress // Dynamic Aspects of Explosion Phenomena, Progress in Astronautics and Aeronautics / Kuhl A. L., Leyer J.-C., Borisov A. A., Sirignano W. A. (eds.). — 1993. — Vol. 154. — P. 117-131. DOI: 10.2514/5.9781600866272.0117.0131.Molkov V., Baratov A., Korolchenko A. Dynamics of gas explosions in vented vessels; review and progress. In: Kuhl A. L., Leyer J.-C., Borisov A. A., Sirignano W. A. (eds.). Dynamic Aspects of Explosion Phenomena, Progress in Astronautics and Aeronautics, 1993,vol. 154, pp. 117-131.DOI: 10.2514/5.9781600866272.0117.0131.Molkov V.V.Explosions in buildings: modeling and interpretation of real accidents // Fire Safety Journal. — 1999.—Vol. 33, Issue 1. — P. 45-56. DOI: 10.1016/s0379-7112(99)00003-x.Molkov V. V. Explosions in buildings: modeling and interpretation of real accidents. Fire Safety Journal, 1999, vol. 33, issue 1, pp. 45-56. DOI: 10.1016/s0379-7112(99)00003-x.МольковВ. B., НекрасовВ. П. Динамика сгорания газа в постоянном объеме при наличии истечения // Физика горения и взрыва. — 1981. — Т. 17, № 4. — С. 17-24.Molkov V. V., Nekrasov V. P. Dynamics of gas combustion in a constant volume in the presence of the expiration. Fizika goreniya i vzryva / Combustion, Explosion, and Shock Waves, 1981, vol. 17, no. 4, pp. 17-24 (in Russian).Zalosh R. Explosion venting data and modeling literature review. — Batterymarch Park, Quincy, MA : Fire Protection Research Foundataion, 2008. — 52 p.Zalosh R. Explosion venting data and modeling literature review. Batterymarch Park, Quincy, MA, Fire Protection Research Foundataion, 2008. 52 p.Поландов Ю. X., Бабанков В. А., Добриков С. А. Особенности развития газового взрыва в помещении при наличии смежной комнаты // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2016. — Т. 25, № 1. — С. 38-46. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.01.38-46.Polandov Yu. Kh., Babankov V. A., Dobrikov S. A. Features of influence of adjacent rooms on the development of gas explosion. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2016, vol. 25, no. 1,pp. 38-46 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2016.25.01.38-46.Поландов Ю. X., Добриков C. А., Кукин Д. А. Результаты испытаний легкосбрасываемых конструкций // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2017. — Т. 26, № 8. — С. 5-14. DOI: 10.18322/PVB.2017.26.08.5-14.Polandov Yu. Kh., Dobrikov S. A., Kukin D. A. Results oftests pressure-relief panels. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2017, vol. 26, no. 8, pp. 5-14 (in Russian). DOI: 10.18322/PVB.2017.26.08.5-14.Bauwens C. R., Chaffee J., Dorofeev S. B. Effect of ignition location, vent size, and obstacles on vented explosion overpressures in propane-air mixtures // Combustion Science and Technology. — 2010. — Vol. 182, Issue 11-12. —P. 1915-1932. DOI: 10.1080/00102202.2010.497415.Bauwens C. R., Chaffee J., Dorofeev S. B. Effect of ignition location, vent size, and obstacles on vented explosion overpressures in propane-air mixtures. Combustion Science and Technology, 2010, vol. 182, issue 11-12, pp. 1915-1932. DOI: 10.1080/00102202.2010.497415.Горев В. А., Беляев В. В., Федотов В. Н. Условие начала вибрационного горения в разгерметизированном сосуде прямоугольной формы // Физика горения и взрыва. — 1989. — Т. 25, № 1. — С. 36-39.Gorev V. A., Belyaev V. V., Fedotov V. N. The condition for the initiation of vibration combustion in a depressurized rectangular vessel. Fizika goreniya i vzryva / Combustion, Explosion, and Shock Waves, 1989, vol. 25, no. 1, pp. 36-39 (in Russian).Bauwens C. R., Dorofeev S. B. Parameters affecting flame-acoustic flame instabilities in vented explosions // 24*ICDERS (July 28-August 2,2013, Taiwan, Taipei). — 6p. URL: http://www.icders.org/ ICDERS2013/PapersICDERS2013/ICDERS2013-0216.pdf (дата обращения: 05.06.2018).Bauwens C. R., Dorofeev S. B. Parameters affecting flame-acoustic flame instabilities in vented explosions. In: Proceedings of 24th ICDERS (July 28 - August 2 2013, Taiwan, Taipei). 6 p. Available at: http://www.icders.org/ICDERS2013/PapersICDERS2013/ICDERS2013-0216.pdf (Accessed 5 June 2018).Раушенбах Б. В. Вибрационное горение. — М. : Физматгиз, 1961. — 500 с.RaushenbakhB. V. Vibratsionnoyegoreniye [Vibratory burning]. Moscow, FizmatgizPubl., 1961. 500p. (in Russian).КроккоЛ., Синь-и Чжень. Теория неустойчивости горения в жидкостных ракетных двигателях / Пер. с англ. — М. : Изд-во иностр. лит., 1958. — 351 с.Crocco Luigi, Sin-I Cheng. Theory of combustion instability in liquid propellant rocket motors. Butter-worth, London, 1956.200 p. (Russ. ed.: Crocco Luigi, Sin-I Cheng. Teoriyaneustoychivosti goreniya v zhidkostnykhraketnykhdvigatelyakh. Moscow, Foreign Languages Publishing House, 1958.351 p.).Ларионов В. М., Зарипов Р. Автоколебания газа в установках с горением. — Казань : Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2003. — 227 с.Larionov V. M., Zaripov R. G. Avtokolebaniyagaza v ustanovkakh s goreniyem [Self-oscillation of gas in installations with combustion]. Kazan, Kazan National Research Technical University Publ., 2003. 227 p. (in Russian).Pedersen H. H., Middha P. Modelling of vented gas explosions in the CFD tool FLACS // Chemical Engineering Transactions. — 2012. — Vol. 26. — P. 357-362. DOI: 10.3303/CET1226060.Pedersen H. H., Middha P. Modelling of vented gas explosions in the CFD tool FLACS. Chemical Engineering Transactions, 2012, vol. 26, pp. 357-362. DOI: 10.3303/CET1226060.Комаров А. А., Бажина Е. В. Определение параметров динамических нагрузок от аварийных взрывов, действующих на здания и сооружения взрывоопасных производств // Вестник МГСУ.— 2013.—№ 12. —С. 14-19.Komarov A. A., Bazhina E. V. Determining the dynamic load caused by accidental explosions affecting buildings and structures ofhazardous areas. VestnikMGSU / Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering, 2013, no. 12, pp. 14-19 (in Russian).Ping Tang, Juncheng Jiang. Numerical simulation of duct-vented gas explosion // Procedia Engineering. — 2011.—Vol. 18.—P. 25-30. DOI: 10.1016/j.proeng.2011.11.005.Ping Tang, Juncheng Jiang. Numerical simulation of duct-vented gas explosion. Procedia Engineering, 2011, vol. 18, pp. 25-30. DOI: 10.1016/j.proeng.2011.11.005.Bauwens C. R., Chaffee J., Dorofeev S. Experimental and numerical study of methane-air deflagrations in a vented enclosure // Fire Safety Science. — 2008. — Vol. 9. — P. 1043-1054. DOI: 10.3801/IAFSS.FSS.9-1043.Bauwens C. R., Chaffee J., Dorofeev S. Experimental and numerical study of methane-air deflagrations in a vented enclosure. Fire Safety Science, 2008, vol. 9,pp. 1043-1054. DOI: 10.3801/IAFSS.FSS.9-1043.Bauwens L., Bauwens C. R. L., Wierzba I. Oscillating flames: multiple-scale analysis // Proceedings of the Royal Society. A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. — 2009. — Vol. 465, Issue 2107. — P. 2089-2110. DOI: 10.1098/rspa.2008.0388.Bauwens L., Bauwens C. R. L., Wierzba I. Oscillating flames: multiple-scale analysis. Proceedings of the Royal Society. A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 2009, vol. 465, issue 2107, pp. 2089-2110. DOI: 10.1098/rspa.2008.0388.Поландов Ю. X., Добриков С. А., Корольченко А. Я. Взрыв газа в цилиндрической трубе с отверстием на боковой поверхности // Пожаровзрывобезопасность / Fire and Explosion Safety. — 2016.—T. 25, № 11. — С. 17-26. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.11.17-26.Polandov Yu. Kh., Dobrikov S. A., Korolchenko A. Ya. Gas explosion in a cylindrical tube with a hole on the lateral surface. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety, 2016, vol. 25, no. 11, pp. 17-26 (inRussain). DOI: 10.18322/PVB.2016.25.11.17-26.Белоцерковский О. М., Давыдов Ю. М.Метод крупных частиц в газовой динамике. —М.: Наука, 1982.— 392 с.Belotserkovskiy O. M., Davydov Yu. M. Metod krupnykh chastits v gazovoy dinamike [The method of large particles in gas dynamics]. Moscow, Nauka Publ., 1982. 392 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.