Дурєєв В. О., Христич В. В., Бондаренко С. М., Антошкін О. А., Маляров М. В. Розробка математичної моделі магнітноконтактного теплового пожежного сповіщувача. С. 4-16

Розробка математичної моделі 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

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

 

Бондаренко Сергій Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

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

 

Антошкин Олексій Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-2481-2030

 

Маляров Мурат Всеволодович

Національний університет цивільного захисту України

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

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2024-40-1

Ключові слова: сповіщувач пожежний, чутливий елемент, модель сповіщувача, постійна часу, час спрацьовування, температура спрацьовування сповіщувача

 

Анотація

Розроблено математичні моделі пожежного сповіщувача з урахуванням залежності намаг-ніченості контактів чутливого елементу від температури та параметрів матеріалу контактів. Отримані рівняння динаміки СП ураховують тип та структуру матеріалів контактів ЧЕ та залеж-ність їх намагніченості від температури і відповідають інерційній позиційній ланці першого по-рядку, записаній у відносних змінних з постійними коефіцієнтами. В результаті вивчення актуа-льної літератури в моделях враховано характеристики матеріалу магнітних контактів для визна-чення його оптимальних динамічних параметрів. Математичною моделлю сповіщувача є система рівнянь, що складається з рівняння теплового балансу в умовах нестаціонарного теплообміну з припущенням рівномірного прогріву контактів чутливого елемента по усій глибині. Друге – рів-няння зв’язку намагніченості контактів, запаяних в герконі, від температури. Отримані рівняння динаміки сповіщувача ураховують тип та структуру матеріалів контактів ЧЕ та залежність їх на-магніченості від температури і відповідають інерційній позиційній ланці першого порядку. Змін-ні рівняння є відносними щодо крапки лінеаризації, з постійними коефіцієнтами. Рівняння до-зволяють проводити дослідження параметрів роботи сповіщувача з принципом залежності магні-тної індукції від температури. Рівняння динаміки дозволяють досліджувати динамічні параметри роботи теплових СП, відносна погрішність результатів не перевищує 5 %. Отримані результати моделювання роботи пожежного сповіщувача підтверджують правильність обраної гіпотези, а визначені параметри роботи СП співпадають з даними експерименту. Результати проведених досліджень дозволяють надати рекомендації по вибору параметрів роботи сповіщувачів, що пок-ращить якість їх спрацювання: статичну та динамічну температури спрацювання, інерційність, час спрацювання.

 

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. Lu H., Zhu Y., Hui J. G. Measurement and modeling of thermal effects on magnetic hysteresis of soft ferrites. IEEE Transactions on Magnetics. 2007. Vol. 43(11). Р. 3953–3960. doi: 10.1109/TMAG.2007.904942
  3. Кахняж М. Л., Салах Я. Л., Шевчик Р. Ю., Беньковски А. В., Коробий-чук И. В. Дослідження впливу температури на магнітні характеристики феритів з марганець-цинкового сплава. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2015. Vol. 6(5(78). P. 17–21. doi: 10.15587/1729-4061.2015.55410
  4. Martinson K., Belyak V., Sakhno D., Chebanenko M., Panteleev I. Mn-Zn Ferrite Nanoparticles by Calcining Amorphous Products of Solution Combustion Synthesis: Preparation and Magnetic Behavior. International Journal of Self-Propagating High-Temperature Synthesis. 2022. Vol. 31. P. 17–23. doi: 10.3103/S106138622201006X
  5. Nairan A.; Khan M.; Khan U.; Iqbal M.; Riaz S.; Naseem S. Temperature-Dependent Magnetic Response of Antiferromagnetic Doping in Cobalt Ferrite Nanostructures. Nanomaterials. 2016. Р. 73. doi: 10.3390/nano6040073
  6. Thanh T. D., Manh D. H., Phuc N. X. Deviation from Bloch’s T3/2 Law and Spin-Glass-Like Behavior in La0.7Ca0.3MnO3 Nanoparticles. J Supercond Nov Magn 28. 2015. P. 1051–1054. doi: 10.1007/s10948-014-2869-5
  7. Samir Ullah, Firoz U., Momin A., Hakim M. Effect of V2O5 addition on the structural and magnetic properties of Ni–Co–Zn ferrites. Published by IOP Publishing Ltd. 2021. doi:10.1088/2053-1591/abd865
  8. Mahmoudi M., Kavanlouei M. Temperature and frequency dependence of electromagnetic properties of sintering Li–Zn ferrites with nano SiO2 additivet. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2015. Vol. 384. P. 276–283. doi: 10.1016/j.jmmm.2015.02.053
  9. 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
  10. Cojocaru S. Magnon gas and deviation from the Bloch law in a nanoscale Heisenberg ferromagnet. Philosophical Magazine. 2011. P. 1–15. URL: https://www.

researchgate.net/publication/233077658_Magnon_gas_and_deviation_from_the_Bloch_law_in_a_nanoscale_Heisenberg_ferromagnet

  1. Дурєєв В. О., Христич В. В., Бондаренко С. М., Маляров М. В., Корні-єнко Р. В. Математична модель магнітноконтактного теплового пожежного сповіщувача. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2023. № 1(37). С. 31–43. URL: http://pes.nuczu.edu.ua/images/arhiv/37/3.pdf ISSN 2524-0226

12. Забара С. Моделювання систем у середовищі MATLAB. Університет «Україна», 2015. 137 с. URL: https://www.yakaboo.ua/modeljuvannja-sistem-u-seredovischi-matlab.html