 |
Порядок выдачи задания и исходные данные
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ
ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ
ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОПАСНЫХ ФАКТОРОВ ПОЖАРА В ПОМЕЩЕНИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КУРСОВОЙ РАБОТЫ
ВОРОНЕЖ 2013
ВВЕДЕНИЕ
В связи с вступлением в действие Федерального Закона ФЗ № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» роль прогнозирования динамики опасных факторов пожара приобретает новое значение при решении практически всех задач пожарной безопасности.
Разработка экономически оптимальных и эффективных противопожарных мероприятий немыслима без научно обоснованного прогноза динамики опасных факторов пожара (ОФП).
Вопрос точности и надежности метода расчета динамики ОФП является ключевым в обеспечении безопасности людей.
Современные научные методы прогнозирования ОФП основываются на математическом моделировании пожара. Математические модели пожара в помещении описывают в самом общем виде изменение параметров состояния среды с течением времени, а также ограждающих конструкций и различных элементов оборудования. Уравнения, из которых состоят математические модели пожара, вытекают, как и все уравнения математической физики, из фундаментальных законов природы, эти уравнения отражают всю совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов, присущих пожару - тепловыделение в результате горения, дымовыделение и изменение оптических свойств газовой среды, выделение и распространение токсичных газов, газообмен помещения с окружающей средой и со смежными помещениями, теплообмен и нагревание ограждающих конструкций и др.
|
|
|
Современные математические модели делятся на три вида - интегральные, зонные и полевые (дифференциальные). В математическом отношении вышеназванные модели характеризуются разным уровнем сложности. Наиболее простая в математическом отношении интегральная модель пожара представлена системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Искомыми функциями выступают среднеобъемные параметры состояния среды, а независимым аргументом является время.
Основу зонной модели пожара составляет совокупность нескольких систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Среднезонные параметры состояния среды в каждой зоне являются искомыми функциями, независимым аргументом является время. В общем случае искомыми функциями являются также координаты, определяющие положение границ характерных зон.
Наиболее сложна в математическом отношении полевая модель. Ее основу составляет система нестационарных дифференциальных уравнений в частных производных. Искомыми функциями в этой модели являются локальные плотность и температура среды, скорость движения газа, концентрации компонентов газовой среды, оптическая плотность дыма (натуральный показатель ослабления света в дисперсной среде). Независимыми аргументами являются координаты Х, У, Z, и время τ.
Чтобы сделать научно обоснованный прогноз, обращаются к той или иной модели пожара. Выбор модели определяется (задачами) прогноза (исследования). Для заданных условий однозначности (характеристики помещения, горючего материала и т.д.) путем решении системы дифференциальных уравнений, которые составляют основу выбранной математической модели, устанавливают динамику ОФП.
|
|
|
Следует отметить, что даже при использовании интегральной модели пожара получить аналитическое решение системы обыкновенных дифференциальных уравнений в общем случае невозможно.
В силу сказанного реализация вышеназванных методов прогнозирования возможна лишь путем численного решения системы дифференциальных уравнений, присущих выбранному методу прогнозирования. Численно решение можно получить только при помощи современных компьютеров.
Общие положения
Цель и задачи
Курсовая работа является завершающим этапом изучения методов прогнозирования ОФП на базе математических моделей пожара, рассматриваемых в дисциплине "Прогнозирование опасных факторов пожара". Эта работа ставит перед слушателями следующие задачи:
- закрепить и углубить знания в области математического моделирования динамики опасных факторов пожара;
- получить на конкретных примерах сведения о степени взаимообусловленности и взаимосвязанности всех физических процессов, присущих пожару (газообмен помещения с окружающей средой, тепловыделение в пламенной зоне и нагревание строительных конструкций, дымовыделения и изменение оптических свойств газовой среды, выделение и распространение токсичных газов и др.);
- усвоить методику прогнозирования ОФП на базе компьютерной программы, реализующей интегральную математическую модель, а также методы расчета с помощью этой программы результатов paзличныx способов воздействия на величину тех или иных ОФП (например, путем открытия дополнительных проемов, включения механической вытяжки газов, подачи в помещение инертного газа и прочими способами);
- получить навыки пользования компьютерной программы при исследовании пожаров;
- получить навыки применения результатов расчета динамики ОФП к решению практических задач обеспечения пожарной безопасности объектов.
Требования к оформлению
Курсовая работа состоит из пояснительного текста, результатов расчетов в виде таблиц и графиков, а также чертежей и схем, отражающих геометрические характеристики объекта и газообмен помещения при пожаре.
|
|
|
Текст и таблицы выполняются на писчей бумаге формата А4 (297×210 мм). Графики, чертежи и схемы выполняются на компьютере или кapaндaшoм на писчей бумаге формата А4. С правой стороны каждого листа рекомендуется оставлять свободное поле шириной 20 мм.
Разделы пояснительного текста, таблицы, графики и схемы должны иметь сквозную нумерацию арабскими цифрами.
Вся информация должна быть расположена на одной стороне каждого листа. Графики, чертежи и схемы помещаются после текстовой части работы и таблиц.
Весь материал должен быть сброшюрован и иметь плотную обложку. Форма титульного листа приведена в прил. 1. За титульным листом следует лист с оглавлением.
Порядок выдачи задания и исходные данные
Каждый курсант выбирает вариант задания, состоящий из двух последних цифр его зачетной книжки. Зачетная книжка указывается на обложке выполненной работы.
Исходные данные для всех вариантов курсовой работы представлены в табл. 1,2,3, 4. Параметры горючей нагрузки приведены в прил. 2.
Таблица 1
|
|
|
