Характеристики процесса тушения низовых лесных пожаров в условиях разной концентрации аэрозоля перспективных огнетушащих составов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Определены оптимальные условия и характеристики распыления огнетушащих составов для снижения температуры в зоне горения типичных лесных горючих материалов (ЛГМ). Варьирование концентрации аэрозоля составов обусловлено в первую очередь тем, что, с одной стороны, капли могут прогреться, что соответствует эндотермическим процессам отвода тепла, а с другой — испариться, что будет характерно фазовому переходу и до очага горения дойдет лишь пар, который может легко уноситься высокотемпературными продуктами сгорания. Проведена серия экспериментальных исследований по установлению условий и характеристик процессов, протекающих при локализации и ликвидации горения типичных твердых горючих материалов (древесины, смеси ЛГМ) в условиях воздействия капель воды разной дисперсности. Определены времена термического разложения твердых горючих материалов после подавления пламенного горения огнетушащими составами на основе воды с добавлением пенообразователя и ФР-Лес 01. Установлен минимальный объем и режим распыления (размеры капель) аэрозолей разных концентраций для эффективного снижения температуры в зоне горения.

Об авторах

Константин Олегович Пономарев

Тюменский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: k.o.ponomarev@utmn.ru

(р. 1993) — кандидат технических наук, научный сотрудник

Россия, 6 Volodarskogo Str., Tyumen 625003

Александр Сергеевич Свириденко

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: sviridenko.55@bk.ru

(р. 1999) — магистр

Россия, 30 Lenin Av., Tomsk 634050

Алена Олеговна Жданова

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: zhdanovaao@tpu.ru

(р. 1989) — кандидат физико-математических наук, старший преподаватель

Россия, 30 Lenin Av., Tomsk 634050

Список литературы

  1. Баратов А. Н., Забегаев В. И., Цариченко С. Г. Способ тушения пожара распыленной водой с добавками. Патент РФ № 2403927, 2010.
  2. Kopylov N., Moskvilin E., Fedotkin D., Strizhak P. Influence of viscosity of fire-extinguishing solution on forest fires extinguish using aviation // Forestry Eng. J., 2017. Vol. 6. No. 4. P. 62–67. doi: 10.12737/23436.
  3. Shi J., Ren W., Liu X. Novel technology for fire suppression using nitrogen–water mist in enclosed spaces // Geomat. Nat. Haz. Risk, 2020. Vol. 11. No. 1. P. 22–39. doi: 10.1080/19475705.2019.1705402.
  4. Solomatin Y., Shlegel N., Strizhak P. Secondary atomization of firefighting liquid droplets by their collisions // Atomization Spray., 2019. Vol. 29. No. 5. P. 429–454. doi: 10.1615/AtomizSpr.2019030766.
  5. Huang X., Wang X. S., Liao G. X. Characterization of an effervescent atomization water mist nozzle and its fire suppression tests // P. Combust. Inst., 2011. Vol. 33. No. 2. P. 2573–2579. doi: 10.1016/j.proci.2010.06.001.
  6. Копылов Н. П., Кузнецов А. Е., Сушкина Е. Ю., Новикова В. И. Стрижак П. А. Корректировка высоты сброса с самолета огнетушащих веществ при тушении лесных пожаров // Актуальные проблемы пожарной безопасности. — Балашиха: ВНИИПО, 2020. С. 368–373.
  7. В Greenpeace назвали 2021 год самым катастрофическим для лесов России. https://www.rbc.ru/society/ 19/09/2021/61470ed89a79471e522f66d9.
  8. Копылов Н. П., Москвилин Е. А., Федоткин Д. В., Стрижак П. А. Влияние вязкости огнетушащего раствора на тушение лесных пожаров с помощью авиации // Лесотехнический журнал, 2016. Т. 6. № 4. P. 62–67 doi: 10.12737/23436.
  9. Кузнецов Г. В., Пономарев К. О., Захаревич А. В., Стрижак П. А. Взаимодействие типичных огнетушащих жидкостей с фронтом горения лесных материалов // Инженерно-физический ж., 2021. Т. 94. № 6. С. 1430–1435. doi: 10.1007/s10891-021-02445-z.
  10. Gao J., Rodrigues N. S., Sojka P. E., Chen J. Measurement of aerodynamic breakup of non-Newtonian drops by digital in-line holography // Fluids Engineering Division Summer Meeting Proceedings. — Chicago, IL, USA: ASME, 2014. Vol. 2. Paper No. FEDSM2014-22039. 6 p. doi: 10.1115/FEDSM2014-22039.
  11. Baker T., Negri M., Bertola V. Atomization of high-viscosity and non-Newtonian fluids by premixing // Atomization Spray., 2018. Vol. 28. No. 5. P. 403–416. doi: 10.1615/AtomizSpr.v28.i5.20.
  12. Войтков И. С., Волков Р. С., Высокоморная О. В., Жданова А. О. Экспериментальное исследование процессов тушения модельных очагов пожара распределенными во времени и пространстве капельными потоками воды // Пожаровзрывобезопасность, 2016. Т. 25. № 6. С. 56–65. doi: 10.18322/PVB.2016.25.06.56-65.
  13. Волков Р. С., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Экспериментальное исследование процессов подавления пламенного горения и термического разложения модельных низовых и верховых лесных пожаров // Физика горения и взрыва, 2017. Т. 53. № 6. С. 67–78. doi: 10.15372/FGV20170608.
  14. Волков Р. С., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Экспериментальное определение размеров заградительной полосы и удельного расхода воды для эффективной локализации и полной остановки фронта типичного низового лесного пожара // Прикладная механика и техническая физика, 2019. Т. 60. № 1(353). С. 79–93. doi: 10.15372/PMTF20190110.
  15. Кузнецов Г. В., Антонов Д. В., Войтков И. С., Исламова А. Г., Кропотова С. С., Шлегель Н. Е. Закономерности тепломассообмена при локализации очагов низовых лесных пожаров с применением заградительных полос // Инженерно-физический ж., 2021. Т. 94. № 3. С. 796–810.
  16. Антонов Д. В., Войтков И. С., Волков Р. С., Жданова А. О., Кузнецов Г. В., Хасанов И. Р., Шлегель Н. Е. Влияние специализированных добавок на эффективность локализации пламенного горения и термического разложения лесных горючих материалов // Пожаровзрывобезопасность, 2018. Т. 27. №. 9. C. 5–16. doi: 10.18322/PVB.2018.27.09.5-16.
  17. Войтков И. С., Волков Р. С., Жданова А. О., Кузнецов Г. В., Накоряков В. Е. Физико-химические процессы при взаимодействии аэрозоля с фронтом горения лесных горючих материалов // Прикладнаямеханика и техническая физика, 2018. Т. 59. № 5(351). С. 143–155. doi: 10.15372/PMTF20180517.
  18. Антонов Д. В., Волков Р. С., Войтков И. С., Жданова А. О., Кузнецов Г. В. Влияние специализированных добавок и примесей в водном аэрозоле на условия подавления лесного пожара // Инженерно-физический ж., 2018. Т. 91. № 5. С. 1318–1327.
  19. ГОСТ Р 50588-2012. Пенообразователи для тушения пожаров / Общие технические требования и методы испытаний. — М.: Стандартинформ, 2013. 24 с.
  20. Пламезамедлитель длительного действия ФР-Лес 01. https://lessnab.com/katalog/lesopozharnoe-oborudovanie/khimicheskie-sredstva-dlya-borby-s-pozharami/plamezamedlitel-fr-sros-134t/.
  21. Антонов Д. В., Волков Р. С., Жданова А. О., Кузнецов Г. В., Стрижак П. А. Экспериментальное исследование условий тушения лесных горючих материалов // Инженерно-физический ж., 2017. Т. 90. № 3. С. 543–553.
  22. Zhdanova A. O., Kuznetsov G. V., Strizhak P. A. Experimental study of regularities in suppression of flame combustion and thermal decomposition of forest combustible materials using aerosols of different dispersiveness // J. Eng. Thermophys., 2019. Vol. 28. No. 1. P. 43–55. doi: 10.1134/ S1810232819010041.
  23. Laoutid F., Bonnaud L., Alexandre M., Lopez-Cuesta J. M., Dubois P. New prospects in flame retardant polymer materials: From fundamentals to nanocomposites // Mat. Sci. Eng. R, 2009. Vol. 63. No. 3. P. 100–125. doi: 10.1016/ j.mser.2008.09.002.
  24. Vahabi H., Laoutid F., Mehrpouya M., Saeb M. R., Dubois P. Flame retardant polymer materials: An update and the future for 3D printing developments // Mat. Sci. Eng. R, 2021. Vol. 144. P. 100604. doi: 10.1016/ j.mser.2020.100604.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).