Математическая модель для прогнозирования кратности огнетушащей пены, получаемой в устройствах с сетками
DOI:
https://doi.org/10.33408/2519-237X.2026.10-1.53Ключевые слова:
пеногенерирующее устройство, сетка, кратность пены, математическая модельАннотация
Цель. На основе результатов экспериментальных исследований разработать математическую модель для прогнозирования кратности пены с учетом основных параметров процесса пенообразования на сетках пеногенерирующих устройств.
Методы. Общая методология работы предусматривала использование теоретических (анализ, синтез, сравнение) и экспериментальных методов исследования. Кратность пены определялась экспериментальным путем по разработанной методике. Обработка экспериментальных данных и создание математической модели включали использование статистического регрессионного анализа.
Результаты. В результате исследований получены экспериментальные данные зависимости кратности пены от ряда параметров процесса пенообразования на сетках пеногенерирующих устройств (размера ячейки сетки, расстояния от выходного отверстия насадка до сетки, диаметра выходного отверстия насадка, скорости подачи пенообразующего раствора и его свойств). В частности, для учета размера ячейки сетки использован обобщенный параметр Km, отражающий долю заполненной проволокой части от всей площади поверхности сетки. Скорость пенообразующего раствора и его свойства учтены с помощью числа капиллярности Ca. На основе анализа и обобщения полученных данных разработана математическая модель для прогнозирования кратности огнетушащей пены, отражающая перечисленные параметры пенообразования на сетках. Прогнозные значения по разработанной модели хорошо согласуются с экспериментальными значениями (анализ остатков подтвердил адекватность модели). Средняя погрешность расчета кратности пены составляет менее 10 %.
Область применения исследований. Проектирование и эксплуатация пеногенерирующих устройств с сетками. Предложенная модель позволяет подбирать необходимую конфигурацию параметров пеногенерирующего устройства с учетом применяемого пенообразователя и условий подачи пенообразующего раствора для получения наиболее эффективной с точки зрения пожаротушения пены.
Библиографические ссылки
Kamlyuk A.N., Likhomanov A.O., Grachulin A.V. Pennye orositeli dlya avtomaticheskikh ustanovok pozharotusheniya [Foam sprinklers for automatic fire extinguishing installations]: monograph. Minsk: University of Сivil Protection, 2023. 244 p. (rus). ISBN: 978-985-590-186-1.
Kamlyuk A.N., Grachulin A.V. Kompressionnaya pena dlya nuzhd pozharnykh podrazdeleniy [Compression foam for the needs of fire departments]: monograph. Minsk: University of Civil Protection, 2019. 224 p. (rus). ISBN: 978-985-590-050-5.
Kamlyuk A.N., Morozov A.A., Parmon V.V. Stvol pozharnyy ruchnoy universal'nyy kombinirovannyy s vozmozhnost'yu izmeneniya raskhoda ognetushashchego sredstva: ot modelirovaniya do ognevykh ispytaniy [A universal combined hand-held fire nozzle with the ability to change the flow rate of fire extinguishing agent: from modeling to fire testing]: monograph. Minsk: University of Civil Protection, 2024. 189 p. (rus). ISBN: 978-985-590-220-2.
Korol'chenko D.A., Sharovarnikov A.F. Tushenie plameni gidrofobnykh materialov vodnymi rastvorami smachivateley [Extinguishing flames of hydrophobic materials by water solutions of wetting agent]. Fire and Explosion Safety, 2015. Vol. 24, No. 3. Pp. 61–68. (rus). EDN: https://elibrary.ru/TUBQAX.
Kamluk A.N., Likhomanov A.O., Govor E.G., Grachulin A.V. Mathematical model of foam expansion rate generated in sprinklers. Magazine of Civil Engineering, 2024. Vol. 17, No. 7. Article 13102. 11 p. DOI: https://doi.org/10.34910/MCE.131.2.
Kamlyuk A.N., Likhomanov A.O., Govor E.G. Zavisimost' ob"emnoy ustoychivosti nizkokratnykh pen ot ikh kratnosti [Dependence of the volume stability of low-expansion foam on the expansion rate]. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series, 2024. Vol. 69, No. 4. Pp. 194–205. (rus). DOI:10.29235/1561-8358-2024-69-3-194-205. EDN: https://elibrary.ru/SQVQWY.
Kamlyuk A.N. Kolichestvennoe opisanie mekhanizmov obrazovaniya vozdushno-mekhanicheskoy peny nizkoy kratnosti dlya nuzhd pozharotusheniya [Quantitative description of the mechanisms of formation of low multiplicity air-mechanical foam for firefighting needs]. Journal of Civil Protection, 2024. Vol. 8, No. 3. Pp. 276–288. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2024.8-3.276. EDN: https://elibrary.ru/EJOWFD.
Yanovskiy T.A., Yanovskiy A.G. Mnogomernyy regressionnyy analiz i ego prilozheniya na osnove paketa STATISTICA [Multivariate regression analysis and its applications based on the STATISTICA package]: textbook. Volgograd: Volgograd State Technical University, 2015. 64 p. EDN: https://elibrary.ru/VHVBJF.
Опубликован
Как цитировать
Лицензия
Все права защищены (c) 2026 Камлюк А.Н., Лихоманов А.О., Гараев Ю.В., Вашкевич Д.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
