Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. Режимы и механизмы подавления пожара распылённой водой 11
1.2. Экспериментальное исследование подавления пламени распылённой водой
1.2.1. Критериальный анализ 17
1.2.2. Эксперименты
1.3. Влияние дисперсности распыла 21
1.4. Пожаротушение с помощью тонкораспылённой воды 27
1.5. Численное моделирование пожаротушения
1.5.1. Программные средства для полевого моделирования пожаров 29
1.5.2. Опыт численного моделирования подавления пламени распылённой водой
1.6. Выводы 38
2. Математическая модель 41
2.1. Существенно дозвуковое приближение 42
2.2. Уравнения переноса импульса. Метод крупных вихрей 43
2.3. Уравнение переноса энтальпии 45
2.4. Расчёт полей скорости и давления 46
2.5. Моделирование турбулентного горения 47
2.6. Моделирование теплового излучения 51
2.7. Моделирование диспергированной жидкости
2.7.1. Истечение жидкости из оросителя 55
2.7.2. Атомизация жидкости 59
2.7.3. Движение капель в газовой фазе 62
2.7.4. Нагрев и испарение капель 64
2.7.5. Активация оросителей 65
2.7.6. Моделирование пожаротушения 67
2.8. Численная реализация 71
3. Отработка методики моделирования и апробация модели 73
3.1. Турбулентная газокапельная струя 73
3.1.1. Эксперимент Ditch, Yu, 2008 74
3.1.2. Эксперимент Santangelo, 2010 78
3.1.3. Влияние давления на структуру газокапельной струи 81
3.1.4. Выводы 84
3.2. Турбулентное естественно-конвективное пламя 85
3.2.1. Структура и динамика пламени. Тепловое излучение 85
3.2.2. Выводы 88
3.3. Подавление турбулентного естественно-конвективного пламени струёй распылённой воды 89
3.3.1. Маломасштабное пламя (0.18 м, 15 кВт) 89
3.3.2. Крупномасштабное пламя (2 м, 2500 кВт) 93
3.3.3. Режимы взаимодействия струи и теплового факела 101
3.3.4. Выводы 102
4. Новая модель локального погасания пламени 104
4.1. Применение теории реактора идеального перемешивания к зоне реакции диффузионного пламени 106
4.2. Внедрение модели в расчётный код 111
4.3. Выводы 114
5. Применение численного моделирования в задачах пожаротушения распылённой водой 115
5.1. Противопожарные водяные завесы 115
5.1.1. Постановка задачи 117
5.1.2. Результаты расчётов 119
5.1.3. Выводы 124
5.2. Принудительная групповая активация оросителей для подавления растущего очага пожара 124
5.2.1. Постановка задачи 125
5.2.2. Результаты расчётов 129
5.2.3. Выводы 145
Заключение 147
Библиографический список
