Оценка расчетных параметров горения, необходимых для моделирования пожаров легковых автомобилей в программной среде FDS

Вадим Александрович Кудряшов; Станислав Владимирович Иванов; Валерий Викторович Кобяк

doi:10.33408/2519-237X.2023.7-4.401

Оценка расчетных параметров горения, необходимых для моделирования пожаров легковых автомобилей в программной среде FDS

Авторы

Вадим Александрович Кудряшов Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0003-4889-1060
Станислав Владимирович Иванов Филиал «Институт профессионального образования» государственного учреждения образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 246023, Беларусь, Гомель, пр-т Речицкий, 35А https://orcid.org/0009-0008-9995-8388
Валерий Викторович Кобяк Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-5989-5465

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2023.7-4.401

Ключевые слова:

огнестойкость, гараж-стоянка, перекрытие, легковой автомобиль, компьютерное моделирование, мощность тепловыделения, параметры горения, FDS

Аннотация

Цель. На основании анализа реальных пожаров легковых автомобилей, натурных экспериментов определить основные расчетные параметры горения для моделирования пожаров легковых автомобилей и теоретической оценки тепловых потоков и температур перекрытия при пожаре.

Методы. Сопоставление параметров реальных пожаров легковых автомобилей с натурными экспериментами. Формулирование расчетных параметров горения для моделирования в программной среде FDS.

Результаты. Натурные эксперименты с использованием реальных легковых автомобилей показали: при пожарах нескольких легковых автомобилей распространение пламени на соседний автомобиль происходит по времени за 8–10 мин с момента возникновения пожара; максимальная мощность тепловыделения достигает 10,8 МВт, причем время достижения этой мощности может варьироваться от 8 (при пожаре одного автомобиля) до 25 мин (при одновременном пожаре двух автомобилей). Среднее значение теплоты сгорания автомобиля составляет 15 МДж/кг, а температуры при таких пожарах доходят до 1100 °C.

Область применения исследований. Полученные результаты могут быть использованы при моделировании пожаров легковых автомобилей и оценке воздействия на строительные конструкции, что позволит повысить уровень пожарной безопасности гаражей-стоянок.

Биографии авторов

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

кафедра пожарной безопасности, профессор; кандидат технических наук, доцент

Станислав Владимирович Иванов, Филиал «Институт профессионального образования» государственного учреждения образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 246023, Беларусь, Гомель, пр-т Речицкий, 35А

Филиал «Институт профессионального образования» Университета гражданской защиты МЧС Беларуси, кафедра оперативно-тактической деятельности и техники, преподаватель

Валерий Викторович Кобяк, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра ликвидации чрезвычайных ситуаций, доцент; кандидат технических наук, доцент

Библиографические ссылки

Ahrens M. Vehicle Fires. USA: National Fire Protection Association (NFPA), 2020. 13 p.

Pasovets V.N., Kovtun V.A., Tagiev Sh.Sh. Pozhary na avtotransportnykh sredstvakh: prichiny vozniknoveniya [Fire on vehicles: causes of their appearence]. Journal of Civil Protection, 2022. Vol. 6, No. 2. Pp. 228–238. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2022.6-2.228. EDN: https://elibrary.ru/MHWDFL.

Iskhakov Kh.I., Pakhomov A.V., Kaminskiy Ya.N. Pozharnaya bezopasnost' avtomobilya [Fire safety of a vehicle]. Moscow: Transport, 1987. 87 p.

Serebrov B.F. Mnogoetazhnye garazhi i avtostoyanki [Multi-storey garages and parking lots]: tutorial. Novosibirsk State Academy of Architecture and Art, 2005. 131 p.

Yurkevich P. Underground parking-garage in the Revolution square in Moscow. From technical proposal to realization of the project. Tunel, 1999. Vol. 8, No. 1/99. Pp. 28–33. Available at: https://www.ita-aites.cz/files/tunel/1999/tunel_99_01.pdf (accessed: October 2, 2023). (cze). English version available at: https://yurkevich.ru/pdf_publications/Rs_eng.pdf

Turkin I.V. Nadzemnyy mnogoyarusnyy parking. Ispol'zovanie peredovogo amerikanskogo opyta dlya stroitel'stva parkingov v Rossii [Aboveground multi-level parking lot. Use of the best American experience for construction of parking lots in Russia]. Vestnik. Zodchiy. 21 vek, 2013. No. 2 (47). Pp. 82–87. EDN: https://elibrary.ru/QNLKBX.

McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K. Fire Dynamics Simulator. Technical reference guide. Volume 1. Mathematical model: NIST Special Publication 1018, 6th ed. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology, 2013. 149 p. DOI: https://doi.org/10.6028/nist.sp.1018e6.

Hietaniemi J., Hostikka S., Vaari J. FDS simulation of fire spread – comparison of model results with experimental data. VTT Technical Research Centre of Finland, 2004. 54 p.

Van Acker, J. Fire case parking Lloydstraat, Rotterdam Retrospective view, new insights and outlook. In book: Jansze W, Van Acker A., Della Bella B, Klein-Holte R., Linström G., Py J.-P., Scalliet M., Nitsch A., Benhöfer H. Structural behaviour of prestressed concrete hollow core floors exposed to fire. BIBM, 2014. Chapter 5. Pp. 123–160.

Weisenpacher P., Glasa J., Halada L. Automobile interior fire and its spread to an adjacent vehicle: parallel simulation. Journal of Fire Sciences, 2016. Vol. 34, No. 4. Pp. 305–322. DOI: https://doi.org/10.1177/0734904116647972.

Lam C., MacNeil D., Kroeker R., Lougheed G., Lalime G. Full-scale fire testing of electric and internal combustion engine vehicles. Proc. 4th International Conference on Fires in Vehicles, Baltimore, USA, October 5–6, 2016. Borås: Technical Research Institute of Sweden, 2016. Pp. 95–106. Url: https://www.ri.se/en/five/publications.

Jiang Xiao-Hui, Zhu Guo-Qing, Zhu Hui, Li Da-Yan. Full-scale experimental study of fire spread behavior of cars. Procedia Engineering, 2018. Vol. 211. Pp. 297–305. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.12.016.

Park, Y. Experimental study on the fire-spreading characteristics and heat release rates of burning vehicles using a large-scale calorimeter / Y. Park, J. Ryu, H.S. Ryou // Energies. – 2019. – Vol. 12, No. 8. – Pp. 1465–1476. DOI: https://doi.org/10.3390/en12081465.

Sungwook K., Kwon M., Yoon Choi J., Choi S. Full-scale fire testing of battery electric vehicles. Applied Energy, 2021. Vol. 332. Article 120497. 17 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.120497.

Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси, Том 7 № 4

Загрузки

Просмотров аннотации: 119
Загрузок PDF: 55

Опубликован

2023-11-23

Как цитировать

Кудряшов, В. А., Иванов, С. В. и Кобяк, В. В. (2023) «Оценка расчетных параметров горения, необходимых для моделирования пожаров легковых автомобилей в программной среде FDS», Вестник Университета гражданской защиты МЧС Беларуси, 7(4), сс. 401–414. doi: 10.33408/2519-237X.2023.7-4.401.