Математична модель магнітноконтактного теплового пожежного сповіщувача

 

Дурєєв Вячеслав Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-7981-6779

 

Христич Валерій Володимирович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5900-7042

 

Бондаренко Сергій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4687-1763

 

Маляров Мурат Всеволодович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-4052-7128

 

Корнієнко Руслан Валерійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-4854-283X

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-3

 

Ключові слова: сповіщувач пожежний, математична модель, магнітні контакти, інерційність, час спрацю-вання, температура спрацювання

 

Анотація

 

Розроблено математичну модель теплового магнітноконтактного сповіщувача поже-жного з урахуванням типу і структури матеріалу чутливого елементу. Визначено залежно-сті для розрахунку динамічних параметрів пожежного сповіщувача та проведено парамет-ричні дослід-ження параметрів спрацювання. Виконаний аналіз літератури по моделюванню роботи сповіщувачів пожежних довів необхідність створення математичної моделі тепло-вого магнітноконтактного сповіщувача з метою отримання його динамічних параметрів і покращення технічних даних. Модель являє систему диференційних рівнянь, що описують залежність намагніченості кон-тактів різної структури в чутливому елементі магнітнокон-тактного теплового сповіщувача пожежного від температури при нестаціонарному конвек-тивному нагріві. Рішенням математичних моделей є рівняння динаміки сповіщувачів у від-носних змінних з урахуванням структури контактів чутливого елементу: однодоменний феромагніт, суперпарамагнітні частки при слабкому та сильному магнітних полях, супер-парамагнітні частки з комплексним урахуванням намагніченості від зовнішнього магнітного поля і температури. Отримані рівняння динаміки являють собою стандартну інерційну ди-намічну ланку та зручні для дослідження роботи і визначення динамічних параметрів маг-нітноконтактних теплових сповіщувачів пожежних. Отриманні рівняння дозволяють прово-дити дослідження та визначати динамічні параметри сповіщувачів, з урахуванням структу-ри матеріалу магнітноконтактного чутливого елементу та швидкості зміни температури. Порівняння отриманих результатів з експериментальними даними показує розбіжності не більше 5 %. Розроблена математична модель та отримані динамічні рівняння дозволяють наводити рекомендації щодо вибору технічних даних магнітноконтактних сповіщувачів та шляхів покращення їх динамічних параметрів.

 

Посилання

 

  1. Abramov Y., Basmanov O., Salamov J., Mikhayluk A. Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2018. Vol. 2. P. 95–100. doi:10.29202/nvngu/2018-2/12
  2. O’Handley R. Modern Magnetic Materials: Principles and Applications. John Wiley & Sons, 2000. 786 p. doi: 10.1109/MEI.2005.1490004
  3. Carter C. B. Ceramic Materials: Science and Engineering. Springer, 2007. 716 p. doi: 10.1007/978-0-387-46271-4
  4. Mahmoudi M., Kavanlouei M. Temperature and frequency dependence of electromagnetic properties of sintering Li–Zn ferrites with nano SiO2 additive. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2015. Vol. 384. P. 276–283. doi: 10.1016/j.jmmm.2015.02.053
  5. Tsepelev V., Starodubtsev Y., Zelenin V., Belozerov V., Konashkov V. Tem-perature affecting the magnetic properties of the Co79−xFe3Cr3Si15Bx amorphous alloy. Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 643. P. 280–282. doi: 10.1016/j.jallcom.2014.12.236
  6. Jackiewicz D., Szewczyk R., Salach J. Modelling the magnetic characteristics and temperature influence on constructional steels. Solid State Phenomena. 2013. Vol. 199. Р. 466–471. doi: 10.4028/www.scientific.net/ssp.199.466
  7. Lu H., Zhu Y., Hui J. G. Measurement and modeling of thermal effects on mag-netic hysteresis of soft ferrites. IEEE Transactions on Magnetics. 2007. Vol. 43(11). Р. 3953–3960. doi: 10.1109/tmag.2007.904942
  8. Kachniarz М., Salach J, Szewczyk R., Bieńkowski A., Korobiichuk I. Investiga-tion of temperature effect on magnetic characteristics of manganese-zinc fer-rites. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2015. 6/5(78). Р. 17–21. doi: 10.15587/1729-4061.2015.55410
  9. Бушкова В. С. Низкотемпературные магнитные свойства ферритов. Low Temperature Physics. 2017. Vol. 43(12) Р. 1724–1732. URL: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/176281/04-Bushkova.pdf?sequence=1
  10. Дурєєв В. О. Визначення динамічних параметрів сповіщувачів за даними експерименту. Проблеми пожежної безпеки. 2019. 46. С. 54–56. URL: https://nuczu.edu.ua/images/topmenu/science/zbirky-naukovykh-prats-ppb/ppb46/Dureev.pdf
  11. Забара С. Моделювання систем у середовищі MATLAB. Університет «Україна», 2015. 137 с. URL: https://www.yakaboo.ua/modeljuvannja-sistem-u-seredovischi-matlab.html