Preview

Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety

Advanced search

Experimental study of model fire seats extinguishing by the distributed in time and space water droplet flows

https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.06.56-65.

Abstract

In this paper the main attention is paid to a problem of increase of efficiency of major forest fires suppression. The main popular way of wildfires extinguishing - local dumping of water with use of aircraft was considered. The approach providing suppression of the fires by the distributed in time and space water flows is offered. When carrying out researches the model fire seats corresponds (in temperature and height of a flame) to ground and crown forest fires were used. For model fire seats production the pine whetstones and the typical forest combustible materials making a basis of a forest laying are used. As means of suppression the spray nozzles generating a polydisperse droplet flow with droplet radius of 0.02-0.35 mm were applied. For continuous movement of nozzles over the model fire the special system was used. The system consisted of a set of coordinate mechanisms with adjustable parameters - acceleration and speed of movement. Various ways of water spraying in a fire zone are considered. With using of the model fires (ground and crown forest fires) use of various combinations the spraying nozzles is tested. With use of high-¬speed video registration equipment and panoramic optical methods of flows diagnostics such as PIV and SP, the optimum parameters of dispersion (relative positioning and combinations of spray nozzles) providing smallest times of suppression of the model fire seat and the minimum volumes of the water spent for suppression of a flame are revealed. For the model fire seats corresponding to ground forest fire, the mini¬mum times of suppression were 45 sec, volumes of the spent water - 0.03 l, for the model fire seats corresponding to crown forest fire - 110 sec and 0.135 l. The sizes of sprayed water droplets corresponding to each scheme of dispersion necessary for effective fire extinguishing are determined. For the model fire seats corresponding to ground and crown forest fires these ranges were 0.02-0.25 and 0.08-0.35 mm, respectively. The expediency of the use of such systems in the liquidation of fires in rooms is proved.

About the Authors

И. Войтков
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Russian Federation


Р. Волков
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Russian Federation


О. Высокоморная
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Russian Federation


А. Жданова
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Russian Federation


References

1. О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2013 году : доклад МЧС России. - М. : ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2014.-344 с.

2. Дешевых Ю. И. За год пожары уничтожают в России целый город со всей инфраструктурой // Безопасность. Достоверность. Информация. -2010. -№ 3(89).-С. 10-11.

3. Яницкий О. Н. Пожары 2010 г. в России: Экосоциологический анализ // Социологические исследования. -2011.-№ 3. -С. 4-12.

4. Доррер Г. А., Якимов С. П., Васильев С. А. Прогнозирование динамики распространения лесных пожаров в России // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2010. - Т. 16, № 4. - С. 65-67.

5. Москвилин Е. А. Применение авиации для тушения лесных пожаров // Пожарная безопасность. -2009. -№ 1. -С. 89-92.

6. Коршунов Н. А. Авиационное тушение лесных пожаров: эффектность репортажей и эффективность технологий // Авиапанорама. -2011. -№ 4. -С. 10-13.

7. Соковиков В. В., Тугов А. Н., Гришин В. В., Камышев В. Н. Автоматическое водяное пожаротушение с применением тонкораспыленной воды на электростанциях // Энергетик.-2008.-№ 6. -С. 37-38.

8. Сегаль М. Д. Использование тонкораспыленной воды для повышения противопожарной защиты кабельных сооружений АЭС // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций.-2011.- № 4. -С. 61-64.

9. Саламов А. А. Современная система пожаротушения “водяной туман” высокого давления // Энергетик. -2012.-№ 3. -С. 16-18.

10. Терпигорьев В. Водяной туман как средство защиты объектов культуры // Алгоритм безопасности. -2006. -№ 5. -С. 18-20.

11. Волков Р. С., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Влияние начальных параметров распыленной воды на характеристики ее движения через встречный поток высокотемпературных газов // Журнал технической физики. -2014. -Т. 84, № 7. -С. 15-23.

12. Волков Р. С., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Экспериментальное исследование интегральных характеристик испарения пресной и соленой воды при движении через пламя // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. -2014. -№ 2. -С. 18-23.

13. СтрижакП. А. Численное исследование условий испарения совокупности капель воды при движении в высокотемпературной газовой среде // Пожаровзрывобезопасность.-2012.-Т. 21, № 8. -С. 26-31.

14. Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Влияние структуры распыленной воды на температуру и концентрацию продуктов горения // Пожарная безопасность. -2013. -№ 4. -С. 47-53.

15. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности : Федер. закон от 22.07.2008 № 123 // Собр. законодательства РФ. -2008. -№ 30 (ч. I), ст. 3579.

16. Foucaut J. M., Stanislas M. Some considerations on the accuracy and frequency response of some derivative filters applied to particle image velocimetry vector fields // Measurement Science and Technology. -2002.-Vol. 13, No. 7 -P. 1058-1071. DOI: 10.1088/0957-0233/13/7/313.

17. Westerweel J. Fundamentals of digital particle image velocimetry // Measurement Science and Technology.- 1997.-Vol. 8, No. 12. -P. 1379-1392. DOI: 10.1088/0957-0233/8/12/002.

18. Dehaeck S., Van Parys H., Hubin A., van Beeck J. P. A. J. Laser marked shadowgraphy: a novel optical planar technique for the study of microbubbles and droplets // Experiments in Fluids. - 2009. - Vol. 47, No. 2. -P. 333-341. DOI: 10.1007/s00348-009-0668-8.

19. Akhmetbekov Y. K., Alekseenko S. V., Dulin V. M., Markovich D. M., Pervunin K. S. Planar fluorescence for round bubble imaging and its application for the study of an axisymmetric two-phase jet // Experiments in Fluids. -2010.-Vol. 48, No. 4. -P. 615-629. DOI: 10.1007_s00348-009-0797-0.


Review

For citations:


 ,  ,  ,   Experimental study of model fire seats extinguishing by the distributed in time and space water droplet flows. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2016;25(6):56-65. (In Russ.) https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.06.56-65.

Views: 391


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0869-7493 (Print)
ISSN 2587-6201 (Online)