Влияние высоты установки ручного пожарного ствола с оптимальными геометрическими параметрами на расход огнетушащего вещества

Артем Александрович Морозов

doi:10.33408/2519-237X.2022.6-4.429

Авторы

Артем Александрович Морозов Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0001-8079-2578

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-4.429

Ключевые слова:

ручной пожарный ствол, проточная часть, расход огнетушащего вещества, гидравлический расчет насосно-рукавных систем

Аннотация

Цель. Проведение экспериментальных исследований по определению расхода огнетушащего вещества при различных напорах насоса при изменении высоты расположения ручного пожарного ствола с оптимальными геометрическими параметрами.

Методы. Численное моделирование методом конечных элементов, экспериментальные исследования по разработанной методике с применением аттестованного и калиброванного оборудования.

Результаты. Установлено, что размерность y первой ячейки сетки конечных элементов в значительной мере влияет на время проведения расчета: при уменьшении размера ячейки в 2 раза время увеличивается более чем в 5 раз, при этом результаты расчета меняются менее чем на 1 %. Исследовано влияние высоты расположения пожарного ствола на расход огнетушащего вещества при различных напорах пожарного насоса. Установлено, что расчетные значения отличаются от экспериментальных не более чем на 8 %, что на практике не сказывается на процессе тушения пожара.

Область применения исследований. Полученные результаты являются основой для расчета геометрических параметров проточной части пожарных стволов и всестороннего изучения их тактико-технических характеристик.

Биография автора

Артем Александрович Морозов, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра ликвидации чрезвычайных ситуаций, старший преподаватель

Библиографические ссылки

Takahashi S. Extinguishment of plastics fires with plain water and wet water. Fire Safety Journal, 1994. Vol. 22, Iss. 2. Pp. 169–179. DOI: https://doi.org/10.1016/0379-7112(94)90071-X.

Grant G., Brenton J., Drysdale D. Fire suppression by water sprays. Progress in Energy and Combustion Science, 2000. Vol. 26, Iss. 2. Pp. 79–130. DOI: https://doi.org/10.1016/S0360-1285(99)00012-X. EDN: https://elibrary.ru/AELJYB.

Torvi D., Hadjisophocleous G., Guenther M.B., Thomas G. Estimating Water Requirements for Firefighting Operations Using FIERAsystem. Fire Technology, 2001. Vol. 37. Pp. 235–262. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1012487619577. EDN: https://elibrary.ru/APZGQT.

Jinsong H., Kurichi K., Boo C.K., Hong X. A numerical study of the interaction of water spray with a fire plume. Fire Safety Journal, 2002. Vol. 37, Iss. 7. Pp. 631–657. DOI: https://doi.org/10.1016/S0379-7112(02)00026-7.

Hadjisophocleous G.V., Richardson J.K. Water Flow Demands for Firefighting. Fire Technology, 2005. Vol. 41. Pp. 173–191. DOI: https://doi.org/10.1007/s10694-005-1269-6.

Xiaomeng Z., Guangxuan L., Bo C. Improvement of water mist's fire-extinguishing efficiency with MC additive. Fire Safety Journal, 2006. Vol. 41, No. 1. Pp. 39–45. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2005.08.004.

Liu Z., Kim A.K., Carpenter D. A study of portable water mist fire extinguishers used for extinguishment of multiple fire types. Fire Safety Journal, 2007. Vol. 42, Iss. 1. Pp. 25–42. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2006.06.008.

LeFort G., Marshall A.W., Pabon M. Evaluation of Surfactant Enhanced Water Mist Performance. Fire Technology, 2009. Vol. 45. Pp. 341–354. DOI: https://doi.org/10.1007/s10694-008-0068-2.

Vagapov R.R., Rodionov V.A. Novye vozmozhnosti povysheniya ognetushashchikh svoystv vody I vodnykh rastvorov PAV [New possibilities of fire-extinguishing performance improvement of water and water-based surfactant solutions]. Oil Industry, 2010. No. 11. Pp. 123–125. (rus). EDN: https://elibrary.ru/NCUOJL.

Bogdanov P.N., Dementyev F.A. Perspektivy sozdaniya kombinirovannykh ognetushashchikh sostavov na osnove vody i ozononerazrushayushchikh khladonov [Prospects of creation of combined extinguishing agent based on water and ozone nondestructive chladones]. Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia, 2012. No. 4. Pp. 147–150. (rus). EDN: https://elibrary.ru/RRVTGJ.

Yao B., Cong B.H., Qin J., Chow W.K. Experimental study of suppressing Poly (methyl methacrylate) fires using water mists. Fire Safety Journal, 2012. Vol. 47. Pp. 32–39. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2011.08.004.

Gadzhiev Sh.G., Ivanov A.V., Ivakhnyuk G.K., Kadochnikova E.N. Issledovanie ognetushashchikh i teplozashchitnykh svoystv vodnogelevykh sostavov na osnove modifitsirovannykh nanozhidkostey [Research extinguishing and thermal insulation properties of hydrogels prepared from modified nanofluids]. Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia, 2014. No. 2. Pp. 31–37. (rus). EDN: https://elibrary.ru/STAHXR.

Tarantsev A.A., Chashchin A.S. Primenenie modifitsirovannykh vodnykh rastvorov dlya tseley pozharotusheniya na ob"ektakh zheleznodorozhnogo transporta [Application of modified water solutions for fire on the objects of railways] Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia, 2015. No. 2. Pp. 30–37. (rus). EDN: https://elibrary.ru/UGYDYR.

Conroy M.W., Ananth R. Fuel Surface Cooling by Aqueous Foam: A Pool Fire Suppression Mechanism. Fire Technology, 2015. Vol. 51. Pp. 667–689. DOI: https://doi.org/10.1007/s10694-015-0470-5.

Yoshida A., Kashiwa K., Hashizume S., Naito H. Inhibition of counterflow methane/air diffusion flame by water mist with varying mist diameter. Fire Safety Journal, 2015. Vol. 71. Pp. 217–225. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2014.11.030. EDN: https://elibrary.ru/USVLEP.

Volkov R.S., Voytkov I.S., Vysokomornaya O.V. Osobennosti tusheniya zhidkikh topliv i organicheskikh goryuchikh zhidkostey raspylennym potokom vody [Features of extinguishing liquid fuels and organic flammable liquids by an atomized water flow]. Fire and explosion safety, 2016. Vol. 25. No. 4. Pp. 68–75. (rus). DOI: https://doi.org/10.18322/PVB.2016.25.04.68-75. EDN: https://elibrary.ru/VWRBLR.

Mykhalichko B., Lavrenyuk H., Mykhalichko O. New water-based fire extinguishant: Elaboration, bench-scale tests, and flame extinguishment efficiency determination by cupric chloride aqueous solutions. Fire Safety Journal, 2019. Vol. 105. Pp. 188–195. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2019.03.005. EDN: https://elibrary.ru/KMPGUZ.

Chugunova T.M. Primenenie sovremennykh ruchnykh pozharnykh stvolov. Plyusy i minusy [The use of modern manual fire barrels. Advantages and disadvantages]. Akademicheskaya publitsistika, 2019. No. 6. Pp. 65–70. (rus). EDN: https://elibrary.ru/JGCQQP.

Shafranskiy D.A. O rezul'tatakh ispytaniya eksperimental'nogo obraztsa stvola ruchnogo pozharnogo universal'nogo SPRU-50/0,7 [About the test results of an experimental sample of a universal manual fire barrel SPRU-50/0.7]. Vestnik Komandno-inzhenernogo instituta MChS Respubliki Belarus', 2013. No. 1 (17). Pp. 68–74. (rus). EDN: https://elibrary.ru/SNEITH.

Karpenchuk I.V., Shafranskiy D.A., Yankevich N.G. Razrabotka i optimizatsiya gidrodinamicheskikh parametrov otechestvennoy modifikatsii eksperimental'nogo obraztsa stvola ruchnogo pozharnogo universal'nogo [Development and optimization of hydrodynamic parameters of the domestic modification of the experimental sample of universal manual fire barrel] Vestnik Komandno-inzhenernogo instituta MChS Respubliki Belarus', 2013. No. 2 (18). Pp. 270–279. (rus). EDN: https://elibrary.ru/SNFAMV.

Kamlyuk A.N., Parmon V.V., Striganova M.Yu., Shirko A.V., Morozov A.A. Raschet i optimizatsiya geometrii protochnogo kanala pozharnogo stvola s raskhodom do 5 l/s [Calculation and optimization of the geometry of the flow channel at a rate of fire of the barrel to 5 l/s]. Vestnik Komandno-inzhenernogo instituta MChS Respubliki Belarus', 2016. No. 1 (23). Pp. 51–59. (rus). EDN: https://elibrary.ru/VKXNTD.

Marozau A., Tran Duc H., Kamluk A., Parmon V., Striganova M. Pump-hose systems with universal fire barrels for extinguishing buildings. Magazine of Civil Engineering, 2021. Vol. 103. No 3. Article 10305. 9 p. DOI: https://doi.org/10.34910/MCE.103.5. EDN: https://elibrary.ru/ALXOEJ.

Logunova O.S., Romanov P.Yu., Il'ina E.A. Obrabotka eksperimental'nykh dannykh na EVM [Processing of experimental data on a computer]: textbook. Moscow: Infra-M, 2021. 377 p. (rus). DOI: https://doi.org/10.12737/1064882. EDN: https://elibrary.ru/CPOFPS.

Terebnev V.V., Podgrushnyy A.V. Pozharnaya taktika: Osnovy tusheniya pozharov: [Fire tactics: The basics of fire extinguishing]: tutorial. Moscow: Academy of State Fire Service of EMERCOM of Russia, 2012. 322 p. (rus)