МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ДЛЯ ОЦІНЕННЯ РИЗИКУ ТЕРМІЧНОГО УРАЖЕННЯ У ВИПАДКУ ПОЖЕЖІ НА ОБ’ЄКТАХ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНОГО КОМПЛЕКСУ
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.140723.20.950Ключові слова:
теплоперенос, пожежа, чисельне моделювання, ризик ураження, теплове забруднення повітряАнотація
Постановка проблеми. Розглядається задача прогнозування теплового забруднення повітря та оцінки ризику термічного ураження людей під час пожежі на промисловому майданчику. Ставиться задача розрахувати 3D температурних полів під час пожежі та на базі цього оцінити ризик термічного ураження людей. Мета – розроблення 3D чисельної моделі для розрахунку теплового забруднення повітря та оцінення ризику термічного ураження працівників на промисловому майданчику під час пожежі. Методика. Для моделювання процесу теплового забруднення повітря на промисловому майданчику у разі виникнення пожежі використано тривимірне рівняння енергії. Для розрахунку поля швидкості повітряного потоку на промисловому майданчику застосовується тривимірне рівняння для потенціалу швидкості. Для чисельного інтегрування рівняння для потенціалу швидкості – метод розщеплення. Для чисельного інтегрування тривимірного рівняння енергії здійснюється його розщеплення на диференціальному рівні на два рівняння. Перше рівняння описує поширення температури внаслідок руху повітряних мас. Друге рівняння описує поширення температури внаслідок теплопровідності. Для чисельного інтегрування першого рівняння використовується змінно-трикутна різницева схема розщеплення. Для чисельного інтегрування другого рівняння – явна різницева схема. Наукова новизна. Побудована 3D чисельна модель, що дозволяє швидко розраховувати динаміку формування областей теплового забруднення повітря на промисловому майданчику та на базі цієї інформації прогнозувати ризик термічного ураження людей в робочих зонах на промисловому майданчику та базується на чисельному інтегруванні рівнянь аеродинаміки та теплопереносу. Модель дозволяє швидко розраховувати динаміку формування теплових зон на промисловому майданчику у випадку пожежі. Практична значущість. Розроблена модель дозволяє прогнозувати динаміку зміни температурних полів у повітрі, що виникають під час пожежі на промисловому майданчику. Чисельна модель може бути використана для визначення зон інтенсивного теплового забруднення та оцінення ризику термічного ураження працівників. Висновки. На базі розробленої 3D чисельної моделі створено код для проведення обчислювального експерименту. Розроблений код дозволяє швидко розрахувати динаміку формування областей теплового забруднення повітря на промисловому майданчику під час пожежі. На основі отриманої інформації оцінюється ризик термічного ураження працівників. Наведено результати обчислювального експерименту.
Посилання
Абрамов Ю. А., Басманов А. Е. , Тарасенко А. А. Моделирование пожаров, их обнаружения локализации и тушения. Харьков : НУГЗУ, 2011. 927 с.
Басманов А. Е., Говаленков С. С. Оценка концентрации опасных химических веществ в воздухе при непрерывной активности источника. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2010. Вип. 12. С. 21–27.
Басманов А. Е. Математическая модель нагрева теплового датчика под тепловым воздействием пожара разлива нефтепродукта. Проблемы пожарной безопасности. 2012. Вип. 32. С. 21–25.
Біляєва В. В. Використання математичних моделей для оцінювання рівня теплового та хімічного забруднення робочих зон. Український журнал будівництва та архітектури. № 3 (003). 2021. С. 39–45.
Біляєв М. М., Берлов О. В., Біляєва В. В., Чередниченко Л. А. Оцінка ризику термічного ураження у випадку аварійного горіння. Вісник Придніпровької державної академії будівництва та архітектури. 2020. № 6. С. 54–60.
Біляєв М. М., Калашніков І. В., Біляєва В. В., Козачина В. А., Берлов О. В. Математичне моделювання в задачах оцінки ризику на потенційно небезпечних об’єктах : монографія. Дніпро : Журфонд, 2021. 270 с.
Виноградов А. Г. Моделювання процесу формування водяної завіси за допомогою програмного комплексу FlowVision. Пожежна безпека: теорія і практика. № 6. 2010. С. 19–25.
Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. Москва : Стройиздат, 1990. 420 с.
Стоецкий В. Ф., Голинько В. И., Дранишников Л. В. Оценка риска при авариях техногенного характера. Науковий вісник НГУ. 2014. № 3. С. 117–124.
Згуровский М. З., Скопецкий В. В., Хрущ В. К., Беляев Н. Н. Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде. Київ : Наукова думка, 1997. 368 с.
Biliaiev M. Numerical Simulation of Indoor Air Pollution and Atmosphere Pollution for Regions Having Complex Topography. Air Pollution Modeling and its Application XXI (Springer). 2012. Рр. 87–91.
Ilic P., Ilic S., Stojanovic Bjelic L. Hazard modelling of accidental release chlorine gas using modern tool. ALOHA Software, Quality of Life. № 9. 2018. Рp. 38–45.
##submission.downloads##
Опубліковано
Версії
- 2023-06-25 (2)
- 2023-06-24 (1)
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Біляєв М. М., Петренко В. Д., Біляєва В. В., Берлов О. В., Тимошенко О. А.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https:/ /i.creativecommons.org/l/by/4.0/88x31.png" /></a><br />Ця робота ліцензована за <a rel="license" href="http://creativecommons.org /licenses/by/4.0/">Міжнародна ліцензія Creative Commons Attribution 4.0</a>.
