Preview

Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety

Расширенный поиск

Распределение фракций огнетушащего порошка в моделируемом нестационарном газовом потоке

https://doi.org/10.18322/PVB.2019.28.06.80-88

Полный текст:

Аннотация

Введение. В статье приведены закономерности распределения частиц фракций огнетушащего порошка в поперечных сечениях моделируемого нерегулируемого нестационарного газового потока. Определено расстояние от среза огнетушителя до места, где поток наиболее стабилен по содержанию в нем частиц огнетушащего порошка. Ранее в работах уже исследовались физико-химические свойства огнетушащих порошков, было смоделировано движение частиц порошка в потоке и определено влияние фракционного состава порошка на его огнетушащую способность, но распределение фракций порошка при его движении в газопорошковом потоке не рассматривалось. Целью настоящей работы является поиск способов повышения эффективности порошковых огнетушителей путем регулирования распределения фракций порошка в нестационарном газовом потоке.

Материалы и методы. Установка для экспериментального исследования состоит из координатного стола, плоскостью ориентированного перпендикулярно к направлению движения газопорошкового потока. Стол оснащен сборниками, которые позволяют улавливать пробы порошка в контрольных точках поперечного сечения потока. В качестве модели огнетушащего порошка в эксперименте использовали соль поваренную ­пищевую, характеристики которой соответствуют ГОСТ Р 53280.4–2009. Координатный стол устанавливали последовательно на расстоянии 500, 750, 1000 и 1250 мм от среза огнетушителя. Затем навеску соли с из­вестным фракционным составом подавали моделью огнетушителя на координатный стол и отбирали задержанные пробы порошка. После этого определяли массу и фракционный состав проб, уловленных каждым сборником. По их содержанию судили о стабильности распределения частиц в газовом потоке с помощью статистического анализа (по критерию Фишера).

Выводы. Установлены и аналитически описаны закономерности распределения частиц различных фракций огнетушащего порошка в поперечном сечении нерегулируемого нестационарного газового потока, которые могут быть использованы при поиске способов регулирования фракций огнетушащего порошка в процессе тушения очага пожара. Наиболее представительны и стабильны по точности (правильности и прецизионности) результаты содержания фракций порошка в сечении нестационарного газового потока на расстоянии 1000 мм от среза огнетушителя, что необходимо учитывать при проведении дальнейших исследований.

Об авторах

А. С. Поляков
Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России
Россия
ПОЛЯКОВ Александр Степанович, д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, профессор кафедры физико-технических основ обеспечения пожарной безопасности, Россия, 196105, г. Санкт-Петербург, Московский просп., 149


Д. Ф. Кожевин
Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России
Россия
КОЖЕВИН Дмитрий Федорович, канд. техн. наук, доцент, начальник кафедры физико-химических основ процессов горения и тушения, Россия, 196105, г. Санкт-Петербург, Московский просп., 149


А. С. Константинова
Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России
Россия
КОНСТАНТИНОВА Алина Станиславовна, адъюнкт кафедры физико-технических основ обеспечения пожарной безопасности, Россия, 196105, г. Санкт-Петербург, Московский просп., 149


Список литературы

1. Li H., Feng L., Du D., Guo X., Hua M., Pan X. Fire suppression performance of a new type of composite superfine dry powder // Fire and Materials. — 2019. — Vol. 43, Issue 8. — P. 905–916. DOI: 10.1002/fam.2750.

2. Сабинин О. Ю., Агаларова С. М. Огнетушащие порошки. Проблемы. Состояние вопроса // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. — 2007. — Т. 16, № 6. — С. 63–68.

3. Сабинин О. Ю. Оптимальные характеристики огнетушащих порошков и параметры их подачи для импульсных модулей порошкового пожаротушения : дис. … канд. техн. наук. — М., 2008. — 176 c.

4. Лапшин Д. Н. Модифицирование огнетушащих порошковых составов на основе фосфата и сульфата аммония в условиях интенсивных механических воздействий : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Иваново, 2014. — 16 с.

5. Huang D., Wang X., Yang J. Influence of particle size and heating rate on decomposition of BC dry chemical fire extinguishing powders // Particulate Science and Technology. — 2015. — Vol. 33, Issue 5. — Р. 488–493. DOI: 10.1080/02726351.2015.1013591.

6. Лапшин Д. Н., Кунин А. В., Смирнов С. А. Описание процесса разложения компонентов огнетушащего порошка на основе фосфатов аммония // Фундаментальные и прикладные проблемы в научном обеспечении пожарной безопасности : матер. конф. — М. : Национальная академия наук пожарной безопасности, 2012. — С. 27.

7. Лапшин Д. Н., Смирнов С. А., Кунин А. В. Исследование теплового эффекта разложения огнетушащих порошковых композиций // XIX Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (г. Волгоград, 25–30 сентября 2011 г.) : тез. докл. — В 4 т. — Волгоград : ИУНЛ ВолгГТУ, 2011. — Т. 3. — С. 119.

8. Баратов А. Н., Вогман Л. П. Огнетушащие порошковые составы. — М. : Стройиздат, 1982. — 72 с.

9. Yan Y., Han Z., Zhao L., Du Z., Cong X. 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, Issue 3. — P. 336–344. DOI: 10.1002/fam.2500.

10. Lee E., Choi Y. Effects of particle size of dry water on fire extinguishing performance // Journal of the Korean Society of Safety. — 2019. — Vol. 34, Issue 3. — P. 28–35. DOI: 10.14346/JKOSOS.2019.34.3.28.

11. Liu H.-Q., Zong R.-W., Lo S., Hu Y., Zhi Y.-R. Fire extinguishing efficiency of magnesium hydroxide powders under different particle size // Procedia Engineering. — 2018. — Vol. 211. — P. 447–455. DOI: 10.1016/j.proeng.2017.12.035.

12. Сытдыков М. Р., Кожевин Д. Ф., Поляков А. С. Гранулометрические характеристики огнетушащих порошков // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). — 2014. — № 1(9). — С. 48–52.

13. Wu Y., Zhuang H., Yu P. Numerical simulation of gas-solid two-phase jet in a non-pressure-accumulated and handheld fire extinguisher // Proceedings of the 3rd International Conference on Modelling, Simulation and Applied Mathematics (MSAM 2018) (Shanghai, China, July 22–23, 2018). — Atlantis Press, 2018. — Vol. 160. — P. 93–98. DOI: 10.2991/msam-18.2018.22.

14. Yuu S., Umekage T., Johno Y. Numerical simulation of air and particle motions in bubbling fluidized bed of small particles // Powder Technology. — 2000. — Vol. 110, Issue 1-2. — P. 158–168. DOI: 10.1016/s0032-5910(99)00277-6.

15. Kitsak A. I. The dynamics of dry chemical powder particles towards the fire source during their pulse feeding into the combustion zone // Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza. — 2018. — Vol. 49, No. 1. — P. 76–85. DOI: 10.12845/bitp.49.1.2018.7.

16. Долговидов А. В., Сабинин О. Ю. Автоматические средства подачи огнетушащих порошков // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. — 2008. — Т. 17, № 1. — С. 62–67.

17. Сытдыков М. Р., Кожевин Д. Ф., Поляков А. С. Способ и результаты оценки распределения частиц огнетушащих порошков в потоке аэрозоля // Проблемы управления рисками в техносфере. — 2014. — № 3(31). — С. 60–67.

18. Polyakov A. S., Kozhevin D. F., Konstantinova A. S. Regularities of dry chemical powder particles mass distribution in cross sections of a non-stationary gas stream // Scientific Research of the SCO Countries: Synergy and Integration : Proceedings of the International Conference (Beijing, PRC, May 16–17, 2019). — Part 2. — P. 163–173.

19. Коузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. — 3-е изд., перераб. — Л. : Химия, 1987. — 265 c.

20. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие для вузов. — 9-е изд., стер. — М. : Высшая школа, 2003. — 479 с.


Для цитирования:


Поляков А.С., Кожевин Д.Ф., Константинова А.С. Распределение фракций огнетушащего порошка в моделируемом нестационарном газовом потоке. Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2019;28(6):80-88. https://doi.org/10.18322/PVB.2019.28.06.80-88

For citation:


Polyakov A.S., Kozhevin D.F., Konstantinova A.S. Distribution of fire extinguishing powder fractions in simulated non-stationary gas stream. Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety. 2019;28(6):80-88. (In Russ.) https://doi.org/10.18322/PVB.2019.28.06.80-88

Просмотров: 101


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


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