<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">firesmi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7493</issn><issn pub-type="epub">2587-6201</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.22227/PVB.2020.29.05.89-99</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">firesmi-926</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СРЕДСТВА И СПОСОБЫ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MEANS AND WAYS OF FIRE EXTINGUISHING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Эффективность тушения пожара струйными системами порошкового пожаротушения в условиях нестационарности процессов теплообмена и гетерогенного ингибирования частицами порошка активных центров пламени</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Efﬁciency of ﬁre suppression systems using dry powder sprays to extinguish ﬁres amid non-steady heat exchange processes and heterogeneous inhibition of active ﬂame centres by powder particles</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-7116-8156</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кицак</surname><given-names>А. И.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kitsak</surname><given-names>A. I.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>КИЦАК Анатолий Ильич, канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник отдела исследований автоматических средств обнаружения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. РИНЦ ID: 343265</p><p>220046, Минск, ул. Солтыса, 183а</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Аnatoly I. KITSAK, Cand. Sci. (Phys.-Math.), Leading Researcher of Department of Automatic Means of Detection and Elimination of Emergencies. RISC: 343265</p><p>Soltysa St., 183a, Minsk, 220046</p></bio><email xlink:type="simple">kitsak48@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Научно-исследовательский институт пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций МЧС Республики Беларусь</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Research Institute of Fire Safety and Emergency Situations of the Ministry of Emergency Situations of the Republic of Belarus</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>12</month><year>2020</year></pub-date><volume>29</volume><issue>5</issue><fpage>89</fpage><lpage>99</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кицак А.И., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кицак А.И.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kitsak A.I.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/926">https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/926</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. В настоящее время в области порошкового пожаротушения существует ряд проблем, требующих углубленного изучения физики и технологии процесса тушения пожаров данными средами. Одним из путей поиска решения данных проблем является проведение анализа (теоретического, экспериментального) эффективности часто реализуемых на практике режимов тушения пожаров струйными системами порошкового пожаротушения, когда время взаимодействия огнетушащего порошка с горящим материалом близко к характерному времени протекания основных механизмов тушения — теплового и гетерогенного ингибирования активных центров пламени.</p></sec><sec><title>Цель и задачи</title><p>Цель и задачи. Целью работы являлась оценка эффективности основных механизмов тушения пожара (теплового и гетерогенного ингибирования активных центров пламени) в условиях нестационарности процессов теплообмена и гетерогенного ингибирования частицами порошка активных частиц продуктов горения. Методы. Достижение поставленной цели осуществлялось методом теоретического моделирования механизмов теплового тушения пожара и гетерогенного ингибирования активных центров пламени частицами огнетушащего порошка.</p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. Установлено, что тушение пламени огнетушащим порошком общего назначения в нестационарных условиях происходит тем эффективнее, чем меньше эффективный размер частиц порошка, чем больше время пребывания их в зоне горения и чем меньше характерная длительность как передачи тепла частицам порошка, так и реакции гетерогенного ингибирования активных центров пламени. Сопоставление выполненных оценок характерного времени протекания реакций теплообмена и ингибирования широко распространенных в настоящее время огнетушащих порошков показало большую инерционность теплового механизма тушения пожаров, что значительно снижает его вклад в результат тушения пожара при малых временах пребывания частиц порошка в зоне горения.</p></sec><sec><title>Выводы</title><p>Выводы. Полученные результаты позволяют оптимизировать условия и режимы подачи огнетушащего порошка в зону горения с целью достижения максимального эффекта тушения, а также вести целенаправленный поиск новых огнетушащих порошковых сред с требуемыми теплофизическими характеристиками.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. Presently, there are several problems in the ﬁeld of dry powder ﬁre suppression that require the indepth study of the physics and technology of ﬁre suppression processes using these substances. One of the ways to ﬁnd the solution to these problems is the efﬁciency analysis (theoretical and experimental) of frequently implemented ﬁre extinguishing patterns involving ﬁre suppression systems spraying dry powder, when the term of interaction between the dry ﬁre extinguishing powder and the burning material is close to the duration of principal ﬁre extinguishing patterns, or thermal and heterogeneous inhibition of active ﬂame centres.</p></sec><sec><title>Purpose and objectives</title><p>Purpose and objectives. The purpose of the work was to assess the efﬁciency of principal ﬁre extinguishing patterns (thermal and heterogeneous inhibition of active ﬂame centres) amid non-stable heat exchange processes and heterogeneous inhibition of active combustion product particles by powder particles.</p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. The pre-set objective was achieved through theoretical modeling of patterns of thermal ﬁre extinguishing and heterogeneous inhibition of active ﬂame centres by dry chemical powder particles.</p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. It was established that ﬁre suppression with the help of general purpose dry chemical powder under non-steady conditions is the more effective, the smaller the effective size of powder particles, the longer the time of their stay in the combustion area and the shorter the characteristic period of heat transfer to powder particles and heterogeneous inhibition of active ﬂame centres.</p></sec><sec><title>Conclusions</title><p>Conclusions. The results optimize conditions and patterns of dry ﬁre extinguishing powder application to a combustion area to achieve the highest extinguishing effect and to conduct a targeted search for new dry chemical powders having pre-set thermal and physical speciﬁcations.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>огнетушащий порошок</kwd><kwd>тепловое тушение</kwd><kwd>гетерогенное ингибирование</kwd><kwd>тепловая релаксация</kwd><kwd>длительность ингибирования</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>dry chemical powder</kwd><kwd>thermal extinguishing</kwd><kwd>heterogeneous inhibition</kwd><kwd>thermal relaxation</kwd><kwd>inhibition time</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баратов А.Н. Горение – Пожар – Взрыв – Безопасность. М. : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003. 363 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Baratov A.N. Combustion – Fire – Explosion – Safety. Mosсow, FGU VNIIPO MCHS ROSSII, 2003; 364. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абдурагимов И.М. О механизме огнетушащего действия средств пожаротушения // Пожаровзрывобезопасность/Fire and explosion safety. 2012. Т. 21. № 4. С. 60–82. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17821706</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Abduragimov I.M. About mechanisms of ﬁre extinguishing action of ﬁre extinguishing means. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2016; 25(2):52-56. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dexu D., Xuhai P., Min H. Experimental study on ﬁre extinguishing properties of compound superﬁne powder // Procedia Engineering. 2018. Vol. 211. Pp. 142–148. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.12.126</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dexu D., Xuhai P., Min H. Experimental study on ﬁre extinguishing properties of compound superﬁne powder. Procedia Engineering. 2018; 211:142-148. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.12.126</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Guomin Z., Guangji X., Shuang J., Qingsong Z., Zhongxian L. Fire-extinguishing eﬃciency of superﬁne powders under diﬀerent injection pressures // International Journal of Chemical Engineering. 2019. No. 4. Pp. 1–7. DOI: 10.1155/2019/2474370</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Guomin Z., Guangji X., Shuang J., Qingsong Z., Zhongxian L. Fire-extinguishing eﬃciency of superﬁne powders under diﬀerent injection pressures. International Journal of Chemical Engineering. 2019; 4:1-7. DOI: 10.1155/2019/2474370</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Huang X., Liu L., Zhou X. Experimental study on ﬁre-extinguishing performance of ammonium phosphate subnanometer powder // Fire Science. 2011. Vol. 20. No. 4. Pp. 200–205. URL: http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-HZKX201104005.htm</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Huang X., Liu L., Zhou X. Experimental study on ﬁre-extinguishing performance of ammonium phosphate subnanometer powder. Fire Science. 2011; 20(4):200-205. URL: http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-HZKX201104005.htm</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chung-Hwei S., Chan-Cheng C., Horng-Jang L., Shiuan-Cheng W. The assessment of ﬁre suppression capability for the ammonium dihydrogen phosphate dry powder of commercial ﬁre extinguishers // Procedia Engineering. 2014. Vol. 84. Pp. 485–490. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.10.459.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chung-Hwei S., Chan-Cheng C., Horng-Jang L., Shiuan-Cheng W. The assessment of ﬁre suppression capability for the ammonium dihydrogen phosphate dry powder of commercial ﬁre extinguishers. Procedia Engineering. 2014; 84:485-490. DOI: 10.1016/j.proeng.2014.10.459</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ye Y., Zhivue H., Lingshuang Z., Zhiming D., Xiaomin C. Study on the relationship between the particle size distribution and the eﬀectiveness of the K–powder ﬁre extinguishing agent // Fire and Materials. 2018. Vol. 42. Pp. 336–344. DOI: 10.1002/fam.2500.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ye Y., Zhivue H., Lingshuang Z., Zhiming D., Xiaomin C. Study on the relationship between the particle size distribution and the eﬀectiveness of the K–powder ﬁre extinguishing agent. Fire and Materials. 2018; 42:336-344. DOI: 10.1002/fam.2500</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hangchen L., Dexu D., Xinxin G., Min H., Xuhai P. Experimental study on the optimum concentration of ferrocene in composite ultraﬁne dry powder // Fire Technology. 2020. Vol. 56. Pp. 913–936. DOI: 10.100/s10694-019-00912-x</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hangchen L., Dexu D., Xinxin G., Min H., Xuhai P. Experimental study on the optimum concentration of ferrocene in composite ultraﬁne dry powder. Fire Technology. 2020; 56:913-936. DOI: 10.100/s10694-019-00912-x/</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gurchumelia L., Bezarashvili G., Tsanava R. Thermal inhibition of ﬂame propagation // Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences. 2019. Vol. 13. No. 3. Pp. 50–53. URL: http://science.org.ge/bnas/t13-n3/08_Gurchumelia.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gurchumelia L., Bezarashvili G., Tsanava R. Thermal inhibition of ﬂame propagation. Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences. 2019; 13(3):50-53. URL: http://science.org.ge/bnas/t13-n3/08_Gurchumelia.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ye Y., Zhiming D., Zhivue H. A novel hot aerosol extinguishing agent with high eﬃciency for Class B ﬁres // Fire and Materials. 2019. Vol. 43. Pp. 84–91. DOI: 10.1002/fam.2671</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ye Y., Zhiming D., Zhivue H. A novel hot aerosol extinguishing agent with high eﬃciency for Class B ﬁres. Fire and Materials. 2019; 43:84-91. DOI: 10.1002/fam.2671</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Краснянский М.Е. Порошковая пожаровзрывозащита. Донецк : Общество книголюбов, 1994. 152 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Krasnyansky M.E. The Powder ﬁre and explosion protection. Donetsk, Society of book lovers, 1994; 152. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кицак А.И. Динамика частиц огнетушащего порошка на пути к очагу пожара при импульсном способе подачи его в зону горения // BiTP. Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza/Safety &amp; Fire Technique. 2018. Vol. 49 (1). Pp. 76–85. DOI: 10.12845/bitp.49.1.2018.7</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kitsak A.I. The dynamics of dry chemical powder particles towards the ﬁre source during their pulse feeding into combustion zone. BiTP. Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza/Safety &amp; Fire Technique. 2018; 49(1):76-75. DOI: 10.12845/bitp.49.1.2018.7 (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kreith F., William Z. Blac. Basic Heat Transfer. New York : Harper &amp; Row, 1980. 512 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kreith F., William Z. Blac. Basic Heat Transfer. New York, Harper &amp; Row, 1980; 512.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Франк-Каменецкий Д.А. Диффузия и теплопередача в химической кинетике. М. : Наука, 1987. 502 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Frank-Kamenetskiy D.A. Diﬀusion and heat transfer in chemical kinetics. Moscow, Nauka Publ., 1987; 502. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Семенов Н.Н. Цепные реакции. М. : Наука, 1986. 535 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Semenov N.N. Chain reaction. Moscow, Nauka, 1986; 535. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М. : ООО ТИД «Альянс», 2004. 753 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kasatkin A.G. Basic processes and devices of chemical technology. Moscow, LLC ТID “Alliance”, 2004; 753. (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корольченко Д.А., Шароварников А.Ф., Власов Н.А. Эффект огнепреграждения при оценке огнетушащей способности порошковых составов // Пожароврывобезопасность/Fire and explosion safety. 2015. Т. 24. № 10. С. 67–72. DOI: 10.18322/PVB.2015.24.10.67-74</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korolchenko D.A., Sharovarnikov A.F., Vlasov N.A. Eﬀect of ﬁre obstruct for assessment of ﬁre extinguishing ability of powder structures. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2015; 24(10):67-72. DOI: 10.18322/PVB.2015.24.10.67-74 (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корольченко Д.А., Шароварников А.Ф. Универсальность механизмов тушения пламени различными огнетушащими веществами // Пожаровзрывобезопасность/Fire and explosion safety. 2014. Т. 23. № 11. С. 84–87. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23377994</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korolchenko D.A., Sharovarnikov A.F. Universality of mechanisms of ﬁre suppression by various extinguishing agents. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2014; 23(11):84-87. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23377994 (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корольченко Д.А., Шароварников А.Ф. Анализ типового соотношения для описания зависимости времени тушения горючих жидкостей и удельного расхода различных огнетушащих веществ от интенсивности их подачи // Пожаровзрывобезопасность/Fire and explosion safety. 2016. Т. 25. № 3. С. 67–73. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.03.66-76</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korolchenko D.A., Sharovarnikov A.F. Analysis of a typical relation used for description of dependence of the extinguishing time of ﬂammable liquids and the speciﬁc consumption of various extinguishing agents on their ﬂow rate. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2016; 25(3):67-73. DOI: 10.18322/PVB.2016.25.03.66-76 (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Баланюк В.М. Определение эффективности тушения огнетушащими аэрозолями горючих жидкостей на открытом пространстве // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2015. Т. 5. № 10 (77). С. 4–10. DOI: 10.15587/1729-4061.2015.51399</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Balanyk V.M. The eﬀectiveness of open space ﬁre extinguishing with ﬂammable liquid ﬁghting aerosols. Vostochno-Evropeiski jornal peredovih tehnologiy/Eastern European journal of advanced technologies. 2015; 10(77):4-10. DOI: 10.15587/1729-4061.2015.51399 (rus.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
