Определение значений параметров моделирования и интерпретация выходных данных в программном комплексе FDS при расчете видимости в условиях задымления

УДК 614.841
Авторы Суриков Андрей Валерьевич
Лешенюк Николай Степанович, доктор физико-математических наук, профессор
Аннотация Проведен анализ методики определения значений расчетных параметров, применяемых при моделировании пожаров в программном комплексе FDS для расчета динамики задымления в помещении. Показано, что существующие подходы к определению значений расчетных параметров дымообразования справедливы только при полном сгорании материалов в условиях стандартных испытаний на дымообразующую способность. Для учета неполноты сгорания материалов проведен анализ экспериментальных данных по остатку массы материалов, для которых определен коэффициент дымообразования. В результате в расчетные формулы введены соответствующие коэффициенты, значительно повышающие точность проводимых расчетов динамики задымления в помещении.
Ключевые слова моделирование, видимость, дымообразующая способность, удельный выход дыма, фактор видимости, удельный показатель экстинкции
  Литература
1. Литвинцев, К.Ю. Разработка программы для моделирования пожаров в зданиях согласно методике определения расчетных величин пожарного риска [Электронный ресурс] / К.Ю. Литвинцев [и др.] // Горение топлива: теория, эксперимент, приложения: материалы IX Всеросс. конф. с межд. уч., Новосибирск, 16–18 ноября 2015 г. / Ин-т теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН. – Режим доступа: http://www.itp.nsc.ru/conferences/gt-2015/Files/D1_S1-5.pdf. – Дата доступа: 20.05.2018.
2. Fire Dynamics Simulator. User’s Guide / K. McGrattan et al. – 6th ed. – NIST, 2017. – 339 р.
3. Естественное и искусственное освещение. Строительные нормы проектирования = Натуральнае i штучнае асвятленне будаўнічыя нормы праектавання: ТКП 45-2.04-153-2009 (02250). – Введ. 14.10.09 (с отменой на территории Респ. Беларусь СНБ 2.04.05-98). – Минск: Стройтехнорм, 2010. – 104 с.
4. Пожарная безопасность. Общие требования: ГОСТ 12.1.004-91. – Введ. 14.06.1991. – М.: Гос. комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам: Изд-во стандартов, 1991. – 88 с. – (Система стандартов безопасности труда).
5. Кошмаров, Ю.А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении: учеб. пособие / Ю.А. Кошмаров. – М.: Академия ГПС МВД России, 2000. – 118 с.
6. Jin, Т. Visibility and Human Behavior in Fire Smoke / Т. Jin // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering / ed.: P.J. DiNenno et al. – 4th ed. – Quincy, Mass.: National Fire Protection Association. 2008. – Ch. 2–4. – Р. 37–54.
7. Overholt, K.J. Computational Modeling and Validation of Aerosol Deposition in Ventilation Ducts / K.J. Overholt, J.E. Floyd, O.A. Ezekoye // Fire Technology. – 2016. – Vol. 52. – Р. 149–166.
8. Mulholland, G.W. Specific extinction coefficient of flame generated smoke / G.W. Mulholland, C. Croarkin // Fire and Materials. – 2000. – Vol. 24, № 5. – P. 227–230.
9. Суриков, А.В. Расчет видимости в помещениях в условиях пожара с применением программного комплекса FDS/А.В. Суриков, Н.С. Лешенюк // Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси. – 2018. – Т. 2, № 2. – С.147–160.
10. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения: ГОСТ 12.1.044-90. – Введ. 12.12.89. – М.: Гос. комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам: Изд-во стандартов, 1990. – С. 74–76. – (Система стандартов безопасности труда).
11. Карькин, И.Н. Работа в программном комплексе FireCat. Библиотека реакций и поверхностей горения в PyroSim [Электронный ресурс] / И.Н. Карькин // Официальный сайт ИП Карькин И.Н. – Режим доступа: https://www.pyrosim.ru/download/Firecat_FDS_fireload_lib.pdf. – Дата доступа: 30.11.2017.
12. Суриков, А.В. Исследование процесса дымообразования с применением CFD-модели / А.В. Суриков // Чрезвычайные ситуации: образование и наука. – 2014. – № 1 (9). – С. 34–40.
13. Карькин, И.Н. Методика расчета ОФП полевым методом / И.Н. Карькин, Г.В. Левинтовская // Екатеринбург: Ситис, 2007. – 11 с.
14. Зотов, Ю.С. Процесс задымления помещений при пожаре и разработка метода расчета необходимого времени эвакуации людей: дис. … канд. техн. наук: 05.26.01 / Ю.С. Зотов. – М., 1989. – 273 л.
15. Цвиркун, С.В. Расчет времени эвакуации людей с учебной аудитории при пожаре / С.В. Цвиркун, А.И. Березовский, Ю.В. Березовская // Науковий Вісник будівництва. – 2015. – № 1 (79). – С. 214–219.
16. Пособие по применению «Методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности» / А.А. Абашкин [и др.]. – 2-е изд., испр. и доп. – М.: ВНИИПО, 2014. – 226 с.
17. Kathryn, M.B. Generation and Transport of Smoke Components / M.B. Kathryn, G.W. Mulholland // Fire Technology. – 2004. – Vol. 40. – P. 149–176.
18. Mowrer, F.W. Enclosure Smoke Filling and Fire-Generated Environmental Conditions / F.W. Mowrer // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering / ed.: P.J. DiNenno et al. – 4th ed. – Quincy, Mass.: National Fire Protection Association. 2008. – Ch. 3–9. – Р. 247–271.
19. Трушкин, Д.В. Совершенствование методологии определения пожарной опасности строительных материалов: дис. … канд. техн. наук: 05.26.03 / Д.В. Трушкин. – М., 2004. – 226 л.
20. Кочкин, А.Ю. Прогнозирование и контроль экологической опасности дымов: дис. … канд. техн. наук: 03.00.16 / А.Ю. Кочкин. – Братск, 2006. – 160 л.
21. Карькин, И.Н. Рекомендации по использованию программы FDS с применением программ PyroSim 2012, SmokeView и «СИТИС: Фламмер 3.00» / И.Н. Карькин, Н.А. Контарь, В.Ю. Грачев. – Екатеринбург: Ситис, 2009. – 65 с.
22. Суриков, А.В. Количественные характеристики оптического излучения, проходящего через задымленную среду / А.В. Суриков, Н.С. Лешенюк, В.О. Петухов // Вестник Командно-инженерного института МЧС Республики Беларусь. – 2011. – № 2 (14). – С. 14–18.
23. Категорирование помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности = Катэгарыраванне памяшканняў, будынкаў і вонкавых установак па ўзрывапажарнай і пажарнай небяспекі: ТКП 474-2013 (02300). – Введ. 29.01.13 (с отменой на территории РБ НПБ 5-2005). – Минск: МЧС Респ. Беларусь, 2013. – 57 с.
24. Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности [Электронный ресурс]: приказ МЧС РФ, 30 июн. 2009 г., № 382 // Официальный сайт компании «КонсультантПлюс». – Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_90833. – Дата доступа: 10.03.2018.
25. Указания по проектированию цветовой отделки интерьеров производственных зданий промышленных предприятий: СН 181-70. – Введ. 01.10.70. – М.: Стройиздат, 1972. – 76 с.