Численное моделирование пожара в вагоне метрополитена

Представлен краткий обзор и анализ существующих подходов к моделированию горения. Предложен метод определения мощности пожара, учитывающий особенности процесса горения в ограниченном объеме вагона подвижного состава. Проведено моделирование с использованием программного средства FDS, реализующего вычислительную гидродинамическую модель (CFD) тепломассопереноса при горении. На основании результатов выполненных исследований проведено численное моделирование и получена зависимость мощности пожара от времени, которая для удобства проведения инженерных расчетов была аппроксимирована. Показано, что данная зависимость может найти применение в сфере проектирования систем обеспечения пожарной безопасности объектов метрополитена.

пожар в вагоне, тепловая мощность пожара, моделирование горения, полевая модель пожара, FDS, car fire, heat release rate, fire simulation, fire field model, fire dynamics simulator (FDS)

1. Ergebnisbericht zur beurteilung von branden an schienenfahrzeugen als bemessungsbrände zur brandschutztechnischen auslegung von oberirdischen personenverkehrsanlagen der Deutschen Bahn AG.- Frankfurt am Main : Deutsche Bahn AG, DB Station & Service, Fachstelle Brandschutz, September 2000.

2. Bemessungsbrände für s-bahnen und den gemischten reisezugverkehr : anwenderhandbuch.-Köln : STUVA, Juni 2010 [Design fires for urban commuter railway systems and the mixed passenger transport : manual. -Cologne : STUVA, June 2010].

3. Fire in Tunnels. Technical Report - Part 1. Design Fire Scenarios. - Brussels, Belgium, WTCB, 2006. -161 p.

4. Провести исследования и определить требуемые пределы огнестойкости несущих конструкций станций и тоннелей на основании реального температурного режима : отчет о НИР (заключ.) / ЛФ ВНИИПО; руководитель В. П. Беляцкий. -П.Л2.Н.003.89 (разд. 4).-Л., 1990. -87 с.

5. Оценка соответствия вагонов метрополитена моделей 81-556, 81-557 и 81-558 требованиям НПБ 109-96 “Вагоны метрополитена. Требования пожарной безопасности” : заключение № 014-03.13.-СПб. : Санкт-Петербургский филиал ФГБУ ВНИИПО МЧС РФ, 2013. -38 с.

6. Пособие по применению “Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности”.-2-е изд., испр. и доп. -М. : ВНИИПО, 2014.-226 с.

7. Корольченко А. Я., Корольченко Д. А. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения : справочник: в 2 ч.-2-е изд., перераб. и доп.-М. : Пожнаука, 2004.-Ч. 1, 713 с.; Ч. 2, 774 с.

8. Программный комплекс Fire Cat. Библиотека реакций и поверхностей горения в PyroSim. - Екатеринбург : ИП Карькин И. Н., 2014. -27 с.

9. Бондарев В. Ф., Лесков А. А. Определение интенсивности тепловыделения при пожаре подвижного состава метрополитена в тоннеле // Борьба с пожарами в метрополитенах : сб. науч. тр.- М. : ВНИИПО МВД РФ, 1992.-С. 62-70.

10. Surface transport master plan. Addendum3-Transit corridor safeguarding. Fire and life safety concept. -Abu Dhabi, UAE : Department of Transport, November 2008. URL: https://www.scribd.com/document/ 320813316/Fire-and-Life-Safety-Concept (дата обращения: 01.08.2017).

11. Ingason H., Gustavsson S., Dahlberg M. Heat release rate measurements in tunnel fires. SP Report 1994:08. -Borеs : Swedish National Testing and Research Institute, 1994. -64 p.

12. Haack A. Real fires and design fires // Proceedings of the Jornada Técnica sobre Fuego en Túneles.- Barcelona, Spain, 5 May 2011.

13. Bo Si Zhang, Shou Xiang Lu. Numerical simulation and analysis of compartment fire in subway train // Applied Mechanics and Materials.-2012.-Vol. 166-169.-P. 2726-2730. DOI: 10.4028/www.scientific. net/AMM.166-169.2726.

14. Li Y. Z., Ingason H. A new methodology of design fires for train carriages based on exponential curve method // Fire Technology. - 2016. - Vol. 52, Issue 5. - P. 1449-1464. DOI: 10.1007/s10694-015-0464-3.