ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ СЛЕДОВ КАПЕЛЬ ВОДЫ, ВОДНЫХ МАССИВОВ И АЭРОЗОЛЬНЫХ ПОТОКОВ, ДВИЖУЩИХСЯ ЧЕРЕЗ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ

Проведены экспериментальные исследования изменения температуры в следе капель воды, водных массивов и аэрозольных потоков, движущихся через высокотемпературные продукты сгорания. Для регистрации основных характеристик исследованных процессов применены средства высокоскоростной регистрации температуры (малоинерционные термопары), а также диагностическая система на базе панорамных оптических методов диагностики потоков (PIV, PTV, IPI, SP). Исследования проводились для аэрозольных потоков, а также одиночных крупных капель и больших массивов воды. Установлены диапазоны снижения температуры в следе тушащей жидкости (от 15 до 140 K). Определены времена сохранения пониженной температуры газовой среды в следе капель относительно начальной температуры газов: для одиночных капель и массивов воды - 5-10 с, для распыленного потока - более 20 с. Выделены масштабы влияния большой группы факторов на интегральные характеристики температурных следов капель.

капля воды, аэрозоль, водный массив, испарение, высокотемпературные продукты сгорания, температурный след, тушение пожаров, water droplet, aerosol, water flow mass, evaporation, high-temperature combustion products, temperature trace, fire extinguishing

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

2. Москвилин Е. А. Применение авиации для тушения лесных пожаров // Пожарная безопасность. -2009. -№ 1. -С. 82-92.

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

4. Копылов Н. П., Хасанов И. Р., Кузнецов А. Е., Федоткин Д. В., Москвилин Е. А., Стрижак П. А., Карпов В. Н. Параметры сброса воды авиационными средствами при тушении лесных пожаров // Пожарная безопасность. -2015.-№ 2. -С. 49-55.

5. Konishi T., Kikugawa H., Iwata Y., Koseki H., Sagae K., Ito A., Kato K. Aerial firefighting against urban fire: Mock-up house experiments of fire suppression by helicopters // Fire Safety Journal.-2008.- Vol. 43, Issue 5. -P. 363-375. DOI: 10.1016/j.firesaf.2007.10.005.

6. 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.

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

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

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

10. Volkov R. S., Kuznetsov G. V., Strizhak P. A. Influence of the initial parameters of spray water on its motion through a counter flow of high-temperature gases // Technical Physics. - 2014. - Vol. 59, Issue 7. -P. 959-967. DOI: 10.1134/s1063784214070263.

11. 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.

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

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

14. Strizhak P. A. Influence of droplet distribution in a “water slug” on the temperature and concentration of combustion products in its wake // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. - 2013. - Vol. 86, Issue 4. -P. 895-904. DOI: 10.1007/s10891-013-0909-9.

15. Keane R. D., Adrian R. J. Theory of cross-correlation analysis of PIV images // Applied Scientific Research. -1992.-Vol. 49, Issue 3.-P. 191-215. DOI: 10.1007/BF00384623.

16. 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.

17. Hagiwara Y., Sakamoto S., Tanaka M., Yoshimura K. PTV measurement on interaction between two immiscible droplets and turbulent uniform shear flow of carrier fluid // Experimental Thermal and Fluid Science. -2002.-Vol. 26, Issue 2-4.-P. 245-252. DOI: 10.1016/s0894-1777(02)00133-4.

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, Issue 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, Issue 4. -P. 615-629. DOI: 10.1007/s00348-009-0797-0.

20. Volkov R. S., Kuznetsov G. V., Kuibin P. A., Strizhak P. A. Weber numbers at various stages of water projectile transformation during free fall in air // Technical Physics Letters.-2015.-Vol. 41, Issue 10. -P. 1019-1022. DOI: 10.1134/s1063785015100314.

21. Janiszewski J. Measurement procedure of ring motion with the use of high speed camera during electromagnetic expansion // Metrology and Measurement Systems. - 2012. - Vol. 19, No. 4. - P. 797-804. DOI: 10.2478/v10178-012-0071-2.

22. Volkov R. S., Kuznetsov G. V., Legros J. C., Strizhak P. A. Experimental investigation of consecutive water droplets falling down through high-temperature gas zone // International Journal of Heat and Mass Transfer. -2016.-Vol. 95. -P. 184-197. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.12.001.