Особливості методів моделювання швидкості тепловиділення у FIRE DYNAMICS SIMULATOR
Виноградов Станіслав Андрійович
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0003-2569-5489
Шахов Станіслав Михайлович
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0003-3914-2914
Савельєв Дмитро Ігорович
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0002-4310-0437
Мельниченко Андрій Сергійович
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0002-7229-6926
Поліванов Олександр Геннадійович
Національний університет цивільного захисту України
https://orcid.org/0000-0002-6396-1680
DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-6
Ключові слова: дослідження пожеж, пожежна безпека, швидкість тепловиділення, Fire Dynamics Simulator, PyroSim
Анотація
Виявлено особливості методів моделювання швидкості тепловиділення у Fire Dynamic Simulator. Порівняно зміну швидкості тепловиділення у часі в залежності від методу моде-лювання та практично реалізовано методи на прикладі типового приміщення для виявлення впливу швидкості тепловиділення на розвиток небезпечних чинників пожежі. Під час засто-сування Fire Dynamic Simulator для дослідження небезпечних чинників у повному обсязі не зрозуміло, яке значення швидкості тепловиділення слід використовувати при вивченні ди-наміки розвитку пожежі, що впливає на оцінювання отриманих результатів. Виявлення осо-бливостей кожного з методів надасть змогу ефективно застосовувати їх з метою забезпе-чення рівня пожежної безпеки. В результаті порівняння зміни швидкості тепловиділення у часі в залежності від методу моделювання розроблено класифікацію методів моделювання. Під час практичної реалізації методів на прикладі типового приміщення встановлено, що при застосуванні першого метода моделювання у порівнянні з другим, підвищення темпе-ратури нарізних інтервалах часу зростає швидше у 1,5–3 рази відповідно. Під час аналізу втрати видимості, встановлено, що при використанні сталої швидкості тепловиділення зни-ження видимості на різних інтервалах часу досягається швидше, ніж при швидкість тепло-виділення, яка змінюється у часі, відповідно у 1,6–3 рази. Під час аналізу зниження концен-трації кисню встановлено, що при застосуванні першого методу моделювання, значення концентрації кисню у повітрі знижується у 1,2–1,6 разів швидше на різних інтервалах часу у порівнянні з показниками другого методу. Завдяки виявленим особливостям кожного з методів моделювання розроблені рекомендації щодо їх використання у Fire Dynamic Simulator. Це надає змогу ефективно застосовувати методи та проводити оцінку результатів з прийняттям подальших рішень для забезпечення належного рівня пожежної безпеки.
Посилання
- Xinfeng L., Xueqin Z., Bo L. Numerical simulation of dormitory building fire and personnel escape based on Pyrosim and Pathfinder. Journal of the Chinese Institute of Engineers. 2017. № 40:3. Р. 257–266. doi: 10.1080/02533839.2017.1300072
- Xu M., Peng D. PyroSim–Based Numerical Simulation of Fire Safety and Evacuation Behaviour of College Buildings. International Journal of Safety and Security Engineering. 2020. № 10. Р. 293–299. doi:10.18280/ijsse.100218
- Jian Z. Fire Simulation Research on a Bus Based on Pyrosim. J. Phys. 2020. Conf. Ser. 1678 012100. Р. 1–7. doi:10.1088/1742–6596/1678/1/012100
- Hui Z. Evacuation Simulation of Large Theater Based on Pyrosim and Pathfinder. Journal of Physics. 2022. Conference Series 2289. 012017. Р. 1–7. doi:10.1088/1742–6596/2289/1/012017
- Yanjie J. A fire simulation method of urban light rail station hall based on building information model and pyrosim software. J. Phys. 2021. Conf. Ser. 1903 012065. Р. 1–7. doi:10.1088/1742–6596/1903/1/012065
- Gao Z., Li Z., Wei J., Long T., Wang Q., Shu L. Study on forest road of fireproof blockade functions based on PyroSim. Journal of Beijing Forestry University. 2020. Vol. 42(9). Р. 51–60. doi: 10.12171/j.1000–1522.20200140
- Товарянський В. В , Адольф І. І. Дослідження температур в середовищі горіння експериментальної швейно–виробничої ділянки. Пожежна безпека. 2022. № 40. С. 92–97.doi: 10.32447/20786662.40.2022.11
- Шналь Т. М., Поздєєв С. В., Яковчук Р. С., Некора О. В. Математичне моделювання розвитку пожежі у триповерховій житловій будівлі при проведенні у ній повномасштабних вогневих випробувань. Пожежна безпека. 2020. № 36. С. 121–130. doi: 10.32447/20786662.36.2020.14
- Балло Я. В., Яковчук Р. С., Ніжник В. В., Сізіков О. О., Кузик А. Д. Дослідження конструктивних параметрів протипожежних карнизів для запобігання поширенню пожежі фасадними конструкціями висотних будинків. Пожежна безпека. 2020. № 37. С. 16–23. doi: 10.32447/20786662.37.2020.03
- D Ming–xin Li, Shun–bing Zhu, Jing–hong Wang, Zheng Zhou.Research on Fire Safety Evacuation in a University Library in Nanjing, Procedia Engineering. 2018. Vol. 211. Р. 372–378. doi. 10.1016/j.proeng.2017.12.025
- Fire Calorimetry Database (FCD). doi: 10.18434/mds2–2314
Удосконалення ризик-орієнтованого управління безпекою та гігієною праці
Цимбал Богдан Михайлович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-2317-3428
Шароватова Олена Павлівна
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-2736-2189
Петрищев Артем Станіславович.
Національний університет «Запорізька політехніка»
http://orcid.org/0000-0003-2631-1723
Малько Олександр Дмитрович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0003-4868-7887
Артем’єв Сергій Робленович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-9086-2856
Богатов Олег Ігорович
Харківський національний автомобільно-дорожній університет
https://orcid.org/0000-0001-7342-7556
DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-5
Ключові слова: нещасний випадок, безпека праці, ризик-орієнтоване управління, 3-D методика, оцінка про-фесійного ризику
Анотація
Розглянуто важливість удосконалення ризик-орієнтованого підходу, оскільки такий підхід дозволяє забезпечити високий рівень безпеки та гігієни на робочому місці, зменшити ризик виникнення негативних наслідків для працівників та запобігти матеріальним збиткам для підприємства. Проаналізовано особливості основних етапів ризик-орієнтованого управ-ління безпекою та гігієною праці, такі як ідентифікація, оцінка та управління професійними ризиками. Встановлено, що найбільш проблемним етапом є саме оцінка професійних ризи-ків. Аналіз методів визначення рівня ризику та оцінки ефективності заходів з управління ризиками показав, що зазначені методи є загальними та є неадаптованими до специфіки різ-них галузей економіки. Спрощені методи враховують тільки дві компоненти: вірогідність впливу небезпеки на працівника та збиток або наслідки. Трикомпонентні методи врахову-ють ще характеристику частоти (схильності) до небезпеки. При цьому трикомпонентні ме-тоди не мають матриці для оцінки професійного ризику. Переважна більшість таких мето-дів не передбачають оцінку залишкового ризику, який показує ефективність заходів змен-шення рівня професійного ризику та за необхідністю впровадження корегувальних заходів. При цьому не враховується ієрархія заходів контролю та ліміт часу реалізації запобіжних та захисних заходів. Для усунення зазначених недоліків розроблено трикомпонентну 3-D ме-тодику оцінки професійних ризиків, яка містить об’ємну матрицю, та дає змогу оцінити за-лишковий ризик. Отримані результати реалізації запропонованої методики можуть бути використані на практиці для покращення безпеки та гігієни праці на машинобудівних підп-риємствах. Результати дослідження дозволяють зменшити кількість нещасних випадків на робочому місці та забезпечити підвищення ефективності управління безпекою та гігієною праці.
Посилання
- Яворська О. О., Архірей М. М., Шароватова О. П., Боровицький О. М. Ер-гономіка керування професійними ризиками. Комунальне господарство міст: На-уково-технічний збірник. Том 6. № 173. (2022): Серія: Технічні науки та архітек-тура. Х., ХНУМГ ім. О. М. Бекетова. 2022. С. 170–177. doi: 10.33042/2522-1809-2022-6-173-170-177
- Ramos D., Afonso P., Rodrigues M. Integrated management systems as a key facilitator of occupational health and safety risk management: A case study in a medium sized waste management firm. Journal of Cleaner Production. 2020. Vol. 262. doi: 10.1016/j.jclepro.2020.121346
- Madsen C. U., Kirkegaard M. L., Dyreborg J., Hasle P. Making occupational health and safety management systems «work»: A realist review of the OHSAS 18001 standard. Safety Science. 2020. Vol. 129. doi: 10.1016/j.ssci.2020.104843
- Mashwama N., Aigbavboa C., Thwala W. Occupational Health and Safety Challenges Among Small and Medium Sized Enterprise Contractors in South Africa. In: Goossens, R. (eds) Advances in Social and Occupational Ergonomics. AHFE 2018. Advances in Intelligent Systems and Computing. 2019. Vol. 792. Springer, Cham. doi: 10.1007/978-3-319-94000-7
- Žužek T., Rihar L., Berlec T., Kušar J. Standard Project Risk. Analysis Approach. Business Systems Research. 2020. Vol. 11. № 2. Р. 149–158. doi: 10.2478/bsrj-2020-0021
- Chauhan A. S., Nepal B., Soni G., Rathore A. P. Examining the state of risk management research in new product development process. Engineering Management Journal. 2018. Vol. 30. № 2. P. 85–97. doi: 10.1080/10429247.2018.1446120
- de Araújo Lima P. F., Crema M., Verbano C. Risk management in SMEs: a systematic literature review and future directions. European Management Journal. 2019. Vol. 38. № 1. Р. 78–94. doi: 10.1016/j.emj.2019.06.005
- Ferdous R., Khan F., Sadiq R., Amyotte P., Veitch B. Fault and event tree analyses for process systems risk analysis: uncertainty handling formulations. Risk Analysis. 2011. Vol. 31. № 1. Р. 86–10. doi: 10.1111/j.1539-6924.2010.01475.x
- Funmilayo J. А., P. de Beer, Haafkens J. A. Occupational risk perception and the use of personal protective equipment (PPE): A study among informal automobile artisans in Osun state, Nigeria. SAGE Open. January 2021. 1–10. doi: 10.1177/2158244021994585
- Syed U., Faine C., Sheharyar K., Erum C. at al. Strategies for rational use of personal protective equipment (PPE) among healthcare providers during the COVID-19 crisis. Cureus. 2020 May, 12(5): e8248. doi: 10.7759/cureus.8248
- Tinoco H., Lima G., Sant’Anna A., Gomes C. at al. Risk perception in the use of personal protective equipment against noise-induced hearing loss. Gestão & Produção. 2019. Vol. 26. № 1. e1611. doi: 10.1590/0104-530X1611-19
- Schau H., Mehlem M. Risk analysis and guidelines for selecting PPE against the thermal hazards of electric fault arcs. ICOLIM 2011, 10th International conference on live maintenance; May 31th-June 2nd 2011, Zagreb, Croatia. URL: urn:nbn:de:gbv:ilm1-2012200088
- Garrigoua A., Laurentb C., Berthetc A., Colosiod C., Jase N., Daubas-Letourneuxf V., Jackson Filhog J.-M., Jouzelh J.-N., Samueli O., Baldia I., Lebaillyj P., Galeya L., Goutillea F., Judona N. Critical review of the role of PPE in the prevention of risks related toagricultural pesticide use. Safety Science. 2020. Vol. 123. 104527. doi: 10.1016/j.ssci.2019.104527
- Long Y., Hu T., Liu L., Chen R., Guo Q., Yang L., Cheng Y., Huang J., Du L. Effectiveness of № 95 respirators versus surgical masks against influenza: A systematic review and meta‐analysis. Journal of Evidence‐Based Medicine. 2020. Vol. 13. № 2. Р. 93–101. doi: 10.1111/jebm.12381
- Loeb M., Dafoe N., Mahony J., John M., Sarabia A., Glavin V., Webby R., Smieja M., Earn D.J.D., Chong S., Webb A. & Walter S.D. Surgical mask vs № 95 respirator for preventing influenza among health care workers: a randomized trial. JAMA. 2009. Vol. 302. № 17. Р. 1865–1871. doi: 10.1001/jama.2009.1466
- MacIntyre C. R., Wang Q., Seale H., Yang P., Shi W., Gao Z., Rahman B., Zhang Y., Wang X., Newall A. T., Heywood A. & Dwyer D. E. A randomized clinical trial of three options for № 95 respirators and medical masks in health workers. American journal of respiratory and critical care medicine. 2013. Vol. 187. № 9. Р. 960–966. doi: 10.1164/rccm.201207-1164OC
- Levine E. S. Improving risk matrices: the advantages of logarithmically scaled axes. Journal of Risk Research. 2012. Vol. 15. № 2. Р. 209–222. doi: 10.1080/13669877.2011.634514
- Li J., Bao C., Wu D. How to design rating schemes of risk matrices: a sequential updating approach. Risk Analysis. 2018. Vol. 38. № 1. Р. 99–117. doi: 10.1111/risa.12810
- Ni H., Chen A., Chen N. Some extensions on risk matrix approach. Safety Science. 2010. Vol. 48. № 10. Р. 1269–1278. doi: 10.1016/j.ssci.2010.04.005
- Merritt G. M., Smith P. G. Techniques for managing project risk in Cleland D.I. (Ed.). Field Guide to Project Management. 2nd edn. John Wiley & Sons. New Jersey. 2004. Р. 202–218.
- O’Keeffe V. J., Tuckey M. R., Naweed A. Whose safety? flexible risk assessment boundaries balance nurse safety with patient care. Safety Science. 2015. Vol. 76. Р. 111–120. doi: 10.1016/j.ssci.2015.02.024
- Aven T. Risk assessment and risk management: review of recent advances on their foundation. European Journal of Operational Research. 2016. Vol. 253. № 1. Р. 1–13. doi: 10.1016/j.ejor.2015.12.023
- Директива Ради № 89/391/ЕЄС від 12 червня 1989 року про запрова-дження заходів, покликаних заохочувати до покращення безпеки та охорони здо-ров’я працівників на роботі. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/994_b23#Text
- ISO 45001 «Системи управління охороною здоров’я та безпекою праці. Вимоги та настанови щодо застосування». URL:https://zakon.isu.net.ua/sites/default/files/normdocs/dstu_iso_45001_2019.pdf
- Heikkilä, A-M., Murtonen, M., Nissilä, M., & Rouhiainen, V. Quality of risk assessment and its implementation. In V. Rouhiainen (Ed.). Scientific activities in Safety & Security. 2009 Р. 66–67. VTT Technical Research Centre of Finland. URL: http://www.vtt.fi/inf/julkaisut/muut/2009/SafetySecurityReview09.pdf
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
- 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
- O’Handley R. Modern Magnetic Materials: Principles and Applications. John Wiley & Sons, 2000. 786 p. doi: 10.1109/MEI.2005.1490004
- Carter C. B. Ceramic Materials: Science and Engineering. Springer, 2007. 716 p. doi: 10.1007/978-0-387-46271-4
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Забара С. Моделювання систем у середовищі MATLAB. Університет «Україна», 2015. 137 с. URL: https://www.yakaboo.ua/modeljuvannja-sistem-u-seredovischi-matlab.html
Оперативна готовність елементарного фрагменту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС
Фещенко Андрій Борисович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-4869-6428
Закора Олександр Вікторович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0001-9042-6838
Морщ Євген Володимирович
Департамент запобігання надзвичайним ситуаціям апарату ДСНС
http://orcid.org/0000-0003-0131-2332
DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-4
Ключові слова: надзвичайна ситуація, цифрова телекомунікаційна мережа, надійність, коефіцієнт оператив-ної готовності, імовірність безвідмовної роботи
Анотація
Розроблено імовірнісну модель елементарного фрагменту відомчої цифрової телеко-мунікаційної мережі, яка враховує вплив структури резервування та експлуатаційних пара-метрів безвідмовності та ремонтопридатності його вузлів та каналів передачі даних на його коефіцієнт оперативної готовності. Отримані й проаналізовані вираження коефіцієнту опе-ративної готовності імовірнісної моделі елементарного фрагменту цифрової телекомуніка-ційної мережі після відмов в умовах надзвичайної ситуації, установлений взаємозв'язок між коефіцієнтом готовності і експлуатаційними параметрами. Вказано, що потрібний коефіці-єнт оперативної готовності елементарного фрагменту цифрової телекомунікаційної мережі досягається не тільки підвищенням надійності вузлів, а вибором структури резервування та режиму технічного обслуговування обладнання, які до цього невизначені, тому і робляться дослідження залежності коефіцієнта оперативної готовності елементарного фрагмента ві-домчої телекомунікаційної мережі від нормованих експлуатаційних параметрів для струк-тур без резервування та з резервуванням методом статистичного математичного моделю-вання. В результаті досліджень встановлено, що з метою досягнення потрібного коефіцієн-та оперативної готовності при зниження вимог до надійності вузлів елементарного фрагме-нту відомчої цифрової телекомунікаційної мережі достатньо застосовувати структурне роздільне двократне резервування вузлів при наявності трикратного резервування каналів передачі даних. Дані досліджень корисні і важливі для прогнозування коефіцієнта операти-вної готовності при проектуванні та плануванні потрібного режиму технічного обслугову-вання вузлів і каналів передачі даних елементарного фрагмента відомчої телекомунікацій-ної мережі в залежності від співвідношення періоду профілактичних робіт до часу наробіт-ку на відмову під час експлуатації.
Посилання
- Qadir J., Hasan O. Applying formal methods to networking: Theory, techniques, and applications, Communications Surveys & Tutorials, 2015. 17(1). P. 256–291. doi: 10.1109/COMST.2014.2345792
- Bistouni F., Jahanshahi M. Pars network: a multistage interconnection network with fault-tolerance capability, Journal of Parallel and Distributed Computing, 2015. Vol. 75. P. 168–183. doi: 10.1016/j.jpdc.2014.08.005
- Wäfler J., Heegaard P. E. A combined structural and dynamic modelling approach for dependability analysis in smart grid, in: ACM Symposium on Applied Computing, ACM. 2013. P. 660–665. doi: 10.1145/2480362.2480489
- Bistouni F., Jahanshahi M. Analyzing the reliability of shuffle-exchange networks using reliability block diagrams, Reliability Engineering & System Safety. 2014. Vol. 132. P. 97–106. doi: 10.1016/j.ress.2014.07.012
- Marcus A., de Q.V. Lima, Paulo R.M. Maciel, Bruno Silva, Almir P. Guimarães. Performability evaluation of emergency call center, Performance Evaluation, 2014.Vol. 80. P. 27–42. doi: 10.1016/j.peva.2014.07.023
- Ahmed W., Hasan O., Pervez U., Qadir J. Reliability Modeling and Analysis of Communication Networks, Journal of Network and Computer Applications. 2017.Vol. 78. P. 191–215. doi: 10.1016/j.jnca.2016.11.008
- Todinov M. T. Flow Networks. Analysis and Optimization of Repairable Flow Networks, Networks with Disturbed Flows, Static Flow Networks and Reliability Networks, Book, Oxford Brookes University, Oxford, UK, 2013. 320 р. URL: https://www.amazon.com/Flow-Networks-Optimization-Repairable-Reliability-ebook/dp/B00BBTIXUI
- Sedaghatbaf A., Abdollahi Azgomi M. A method for dependability evaluation of software architectures. Computing, 2018. Vol. 100. P. 119–150. doi: 10.1007/s00607-017-0568-3
- Maza S. Stochastic activity networks for performance evaluation of fault-tolerant systems, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability, 2014. Vol. 228(3). P. 243–253. doi: 10.1177/1748006X14525772
- Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Розробка імовірнісної моделі елементарного фрагмента відомчої інформаційно-телекомунікаційної мережі. Problems of Emergency Situations. 2020. № 1(31). P. 34–43. URL: https://zenodo.org/badge/DOI/10.5281/zenodo.3901945.svg
- Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Розробка імовірнісної моделі типового фрагмента відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС. Problems of Emergency Situations. 2021. № 1(33). P. 222–233. doi: 10.52363/2524-0226-2021-33-17
- Фещенко А. Б., Закора О. В., Борисова Л. В. Удосконалення імовірнісної моделі типового фрагмента відомчої цифрової телекомунікаційної мережі ДСНС. Problems of Emergency Situations. 2022. № 1(35). P. 120–132. doi: 10.52363/2524-0226-2022-35-9
Модель розтікання і горіння рідини на ґрунті
Олійник Володимир Вікторович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-5193-1775
Басманов Олексій Євгенович
Національний університет цивільного захисту України
http://orcid.org/0000-0002-6434-6575
DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-37-2
Ключові слова: розтікання рідини, пожежа розливу, просочення рідини, модель Грін-Ампт
Анотація
Об’єктом дослідження є процес розтікання і горіння рідини на ґрунті. Побудовано ма-тематичну модель розтікання рідини на похилій поверхні. Модель являє собою систему з диференціального рівняння параболічного типу, що описує зміну області розливу і товщи-ни шару рідини в кожній точці області, і звичайного диференціального рівняння, що відпо-відає глибині просочення рідини в ґрунт. Припускається, що процес просочення рідини в ґрунт описується моделлю Грін-Ампт, особливістю якої є уявлення про чітку межу між вже змоченим і ще сухим ґрунтом. Під впливом тиску рідини на поверхні і капілярних сил від-бувається переміщення цієї межі вглиб ґрунту. Швидкість просочення визначається гідрав-лічною провідністю змоченого ґрунту, його пористістю і показником капілярності. Ці пара-метри залежать від стану ґрунту і типу рідини і мають визначатися експериментально. Мо-дель розтікання рідини враховує нерівності поверхні шляхом введення в диференціальне рівняння розповсюдження рідини доданку, який містить середню глибину нерівностей по-верхні. Необхідність заповнення цих нерівностей при розтіканні рідини визначає площу ро-зливу. Враховано зменшення об’єму рідини в розливі внаслідок її вигорання. Початкові умови визначаються характером розтікання рідини: миттєвим або неперервним. Миттєвий розлив має місце у випадку катастрофічного руйнування ємності, а неперервний – при пош-кодженні ємності або трубопроводу, внаслідок чого об’єм розлитої рідини поступово збі-льшується. У випадку неперервного витікання рідини диференціальне рівняння розтікання рідини містить доданок з δ-функцією. У випадку миттєвого розливу δ-функцію включає в себе початкова умова. Отримані результати можуть бути використані для розрахунку теп-лового потоку від полум’я над розливом горючої рідини і визначення теплового впливу по-жежі на сусідні технологічні об’єкти.
Посилання
- Raja S., Tauseef S. M., Abbasi T. Risk of Fuel Spills and the Transient Models of Spill Area Forecasting. Journal of Failure Analysis and Prevention. 2018. Vol. 18. P. 445–455. doi: 10.1007/s11668-018-0429-1
- Kustov M. V., Kalugin V. D., Tutunik V. V., Tarakhno E. V. Physicochemical principles of the technology of modified pyrotechnic compositions to reduce the chemical pollution of the atmosphere. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2019. Vol. 1. P. 92–99. doi: 10.32434/0321-4095-2019-122-1-92-99
- Mygalenko K., Nuyanzin V., Zemlianskyi A., Dominik A., Pozdieiev S. Development of the technique for restricting the propagation of fire in natural peat ecosystems. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Vol. 1(10). P. 31–37. doi: 10.15587/1729-4061.2018.121727
- Etkin D., Horn M., Wolford A. CBR-Spill RISK: Model to Calculate Crude-by-Rail Probabilities and Spill Volumes. International Oil Spill Conference Proceedings. 2017. P. 3189–3210. doi: 10.7901/2169-3358-2017.1.3189
- Zhao X., Chen C., Shi C., Zhao D. An extended model for predicting the temperature distribution of large area fire ascribed to multiple fuel source in tunnel. Tunnelling and Underground Space Technology. 2019. Vol. 85. P. 252–258. doi: 10.1016/j.tust.2018.12.013
- Kovalov A., Otrosh Y., Rybka E., Kovalevska T., Togobytska V., Rolin I. Treatment of Determination Method for Strength Characteristics of Reinforcing Steel by Using Thread Cutting Method after Temperature Influence. In Materials Science Forum. Trans Tech Publications Ltd. 2020. Vol. 1006. P. 179–184. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.179
- Dadashov I., Loboichenko V., Kireev A. Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research. 2018. Vol. 37(1). P. 63–77. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/6849
- Abramov Y. A., Basmanov O. E., Mikhayluk A. A., Salamov J. Model of thermal effect of fire within a dike on the oil tank. Naukovyi Visnyk NHU. 2018. Vol. 2. P. 95–100. doi: 10.29202/nvngu/2018-2/12
- Pan Y., Li M., Luo X., Wang C., Luo Q., Li J. Analysis of heat transfer of spilling fire spread over steady flow of n-butanol fuel. International Communications in Heat and Mass Transfer. 2020. Vol. 116. doi: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2020.104685
- Zhao J., Liu Q., Huang H., Yang R., Zhang H. Experiments investigating fuel spread behaviors for continuous spill fires on fireproof glass. Journal of Fire Sciences. 2017. Vol. 35(1). P. 80–95. doi: 10.1177/0734904116683716
- Seo J., Lee J. S., Kim H. Y., Yoon S. S. Empirical model for the maximum spreading diameter of low-viscosity droplets on a dry wall. Experimental Thermal and Fluid Science. 2015. Vol. 61. P. 121–129. doi: 10.1016/j.expthermflusci.2014.10.019
- Abramov Yu., Basmanov O., Krivtsova V., Salamov J. Modeling of spilling and extinguishing of burning fuel on horizontal surface. Naukovyi Visnyk NHU. 2019. Vol. 4. P. 86–90. doi: 10.29202/nvngu/2019-4/16
- Raja S., Abbasi T., Tauseef S. M., Abbasi S. A. Equilibrium models for predicting areas covered by accidentally spilled liquid fuels and an assessment of their efficacy. Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 130. P. 153–162. doi: 10.1016/j.psep.2019.08.009
- Meel A., Khajehnajafi S. A comparative analysis of two approaches for pool evaporation modeling: Shrinking versus nonshrinking pool area. Process Safety Progress. 2012. Vol. 34. P. 304–314. doi: 10.1002/prs.11502
- Ramli H., Zabidi H. A. Effect of oil spill on hydraulic properties of soil. Malaysian construction research journal. 2015. Vol. 49. URL: https://www.academia.edu/download/62252229/MCRJ_V19N2_520200302-87581-109jtez.pdf
- Олійник В. В., Басманов О. Є., Михайловська Ю. В. Метод експеримента-льного визначення параметрів просочення рідини в ґрунт. Проблеми надзвичай-них ситуацій. 2022. Вип. № 2(36). С. 15–25. doi: 10.52363/2524-0226-2022-36-2
- Tokunaga T. K. Simplified Green-Ampt Model, Imbibition-Based Estimates of Permeability, and Implications for Leak-off in Hydraulic Fracturing. Water Resources Research. 2020. doi: 10.1029/2019WR026919
- Басманов А. Е., Горпинич И. А. Растекание жидкости на негладкой гори-зонтальной поверхности при аварии на железнодорожном транспорте. Проблеми надзвичайних ситуацій. 2014. Вип. № 20. С. 16–20. URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/248
Page 22 of 30








