Дослідження впливу параметрів системи генерування та подавання компресійної піни
Виноградов Станіслав Андрійович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0003-2569-5489
Шахов Станіслав Михайлович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0003-3914-2914
Поліванов Олександр Геннадійович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-6396-1680
Савельєв Дмитро Ігорович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-4310-0437
DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2022-36-14
Ключові слова: компресійна піна, процес генерування, пожежогасіння, система генерування та подавання компресійної піни
Анотація
За допомогою математичної моделі процесу генерування та подавання компресійної піни, інтегрованої у програмне середовище MathLab проведено дослідження впливу технічних параметрів системи компресійної піни, зокрема тиску в системі, розміру повітряного та рідинного сопла на її кратність. На сьогодні поза увагою залишились невирішена частина проблеми проектування цих систем, яка полягає у дослідження впливу її технічних параметрів на властивості піни, а саме на її кратність, від якої залежить вогнегасна ефективність. Встановлено, що за збільшенням тиску від 4 до 6 бар, а також підвищенні діаметру рідинного сопла від 4 мм до 8 мм спостерігається зменшення кратності на 136 %. При подальшому підвищенні тиску до 8 бар та збільшенні діаметру водяного сопла до 12 мм спостерігається зниження кратності на 85 %. У разі підвищення тиску та збільшенні діаметру сопла для подавання повітря у 1,5 рази, спостерігається підвищення кратності майже у 2,5 рази та становить 18. У разі підвищення тиску у 2 рази та збільшення розміру отвору для подавання повітря на 200 % від нижніх рівнів чинників спостерігається підвищення кратності майже у 4,5 разів. У разі збільшення або зменшення водяного сопла відповідно зменшується або зростає кратність піни. Зміна кратності від зміни діаметра повітряного сопла має обернено пропорційний характер відносно водяного сопла, а саме за збільшення або зменшення діаметра повітряного сопла кратність відповідно зростає або зменшується. За сталого тиску та змінних діаметрів рідинного та повітряного сопел результати схожі – чим більше діаметр повітряного та чим менше діаметр водяного сопла, тим більше кратність піни. Отримані результати у вигляді регресійних рівняння є важливими, оскільки дозволяють визначати потрібні параметри систем генерування та подавання компресійної піни в залежності від того, піну якої кратності необхідно отримати.
Посилання
- Dong–Ho R., Jang–Won L., Seonwoong K. Class B Fire–Extinguishing Per-formance Evaluation of a Compressed Air Foam System at Differen Air–to–Aqueous Foam Solution Mixing Ratios. Applied Science. 2016. Vol. 6(191). P. 2–12. doi: 10.3390/app6070191
- Jing–yuan C., Mao X. Experimental Research of Integrated Compressed Air Foam System of Fixed (ICAF) for Liquid Fuel. Procedia Engineering. 2014. № 71. Р. 44–56. doi: 10.1016/j.proeng.2014.04.007
- Dhrupad P. Experimental study of pressured ropan bubble size in a laboratory scale compressed air foam generation system. 2017. Р. 1–135. URI: https://hdl.handle.net/11124/171192
- Feng D. Analysison Influencing Factors of the Gas–liquid Mixing Effect of Compressed Air Foam Systems. Procedia Engineering. 2013. № 52. Р. 105 –111. doi: 10.1016/j.proeng.2013.02.113
- Tim Rappsilber, Simone Krüger. Design fires with mixed-material burning cribs to determine the extinguishing effects of compressed air foams. Fire Safety Jour-nal. 2018. Vol. 98. P. 3–14. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2018.03.004
- Грачулин А. В., Камлюк А. Н., Навроцки О. Д. Тушение пожаров пеногенерирующими системами со сжатым воздухом. Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. 2017. № 1. С. 44–53. doi:10.33408/2519-237X.2017.1-1.44
- Tim Rappsilber, Philipp Below, Simone Krüger, Wood crib fire tests to eva-luate the influence of extinguishing media and jet type on extinguishing performance at close range. Fire Safety Journal. 2019. Vol. 106. P. 136–145. doi: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2019.04.014
- Kun Wang, Jun Fang, Hassan Raza Shah, Shanjun Mu, Xuqing Lang, Jingwu Wang, Yongming Zhang. A theoretical and experimental study of extinguishing com-pressed air foam on an n-heptane storage tank fire with variable fuel thickness. Process Safety and Environmental Protection. 2020. Vol. 138. P. 117–129. doi: https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.03.011
- Wang Yueyong, Yang Zhen, Gao Xuhui, Xiao Liang. Experimental study on fire suppression and burn resistance of compressed air foam [J]. Fire Science and Technology. 2022. Vol. 41(11). P. 1542–1546. URL: http://www.xfkj.com.cn/EN/Y2022/V41/I11/1542
- Shakhov S. M., Vinogradov S. A., Kodrik A. I., Titenko O. M., Parkhomc-hyk O. V. Mathematical modeling of gas-liquid flow in compressed air foam genera-tion systems. Technology audit and production reserves. 2020. № 4/3(54). P. 29–35. doi:10.15587/2706-5448.2020.210375
