Экспериментальная часть

Расчет оценки эффективности применения спринклерной АУП, по методике СТО

Дано:

Цех деревообработки; древесина.

Высота защищаемого помещения 14 метров.

q-207кВТ/м²;

V-0,022 м/с;

K- 50(м*с)^0,5;

S_лик-16 м²;

Т_п-60^оС;

Т₀-25 ^оС;

λ- 0,707;

L-2,5м.;

Н = 14м.

Задание: Необходимо оценить возможность применения спринклерной АУП, если высота помещения Н = 14м.

 

Расчет высоты расположения оросителя

Для проверки (8) условия эффективности срабатывания АУП необходимо рассчитать критическую высоту Н_крпо формуле (13), при превышении которой над очагом пожара не будет достигнута температура Т _пасп:

H<Н_кр= 5,45(207*16)^0,4/(60– 25)^0,6=5,45*25,58/8,44=139,411/8,44=16,52м

Для нашего помещения выполняется условие:

H<H_кр.

14 < 16,52.

Следовательно, АУП может быть эффективной.

Так как H<H_кр, необходимо убедиться, что температура колбы достигнет значения Т _пасп=60 ^оС, на момент достижения площадью пожара величины 16 м².

Максимальное расстояние от оси пожара до спринклерного оросителя имеет место, когда очаг пожара находится в центре квадрата, образованного четырьмя оросителям (11).

r = 0,707*2,5=1,77м.

 

Расчет текущего значения температуры колбы

Оценка значения температуры колбы Т _кол осуществляется на основе решения уравнения теплового баланса колбы, с учётом динамики температуры продуктов горения, выражения 14:

Выбираем необходимую формулу, если:

5,577*1,77=9,87 м.

6,775*1,25=11,99 м.

Соответственно Н=14м>6,775r

Скорость распространения пламени для первых 10 минут пожара:

V* =0,5V

Рассчитываем k_Т без учета первых 10 мин пожара

k_Т =40,76Kq^0,5V/H^1,5=

(40,76*50*207^0,5*0,022)/14^1,5=645,077/52,383=12,31

Рассчитываем k_Т с учетом первых 10 мин пожара

k_Т =40,76Kq^0,5 (V/2)/H^1,5=

(40,76*50*207^0,5*(0,022/2))/14^1,5=322,538/52,383=6,16

Рассчитываем k_f без учета первых 10 мин пожара

k_f=1,19(qV²/H)^1/6/K=

(1,19*((207*0,022²)/14)^1/6)/50=(1,19*(0,007^1/6))/50=(1,19*0,438)/50=

0,522/50=0,01

Рассчитываем k_f с учетом первых 10 мин пожара

k_f=1,19(q(V/2)²/H)^1/6/K=

(1,19*((207*(0,022/2)²)/14)^1/6)/50=(1,19*(0,0017^1/6))/50=(1,19*0,348)/50=

0,414/50=0,008

Рассчитываем k_S без учета первых 10 мин пожара

k_S = 0,35 k_fV ^-4/3=0,35*0,01*0,022^-4/3=0,0035*162,26=0,568

Рассчитываем k_S с учетом первых 10 мин пожара

k_S = 0,35 k_f(V/2) ^-4/3=0,35*0,008*0,011^-4/3=0,0028*408,76=1,14

Рассчитываем температуру колбы спринклерного оросителя на момент, когда площадь пожара S_п достигает величины площади S_лик=16 м²,выражение 14.

Рассчитываем Т _кол без учета первых 10 мин пожара

Т _кол = Т ₀+ k_Т [ k_SS _лик^2/3 + exp(– k_SS _лик^2/3) –1]=

25+12,31*[0,56*(16^2/3)+exp(-0,56*16^2/3)-1]=25+12,31*[2,58]=25+31,86=56,86

Рассчитываем Т _кол с учетом первых 10 мин пожара

Т _кол = Т ₀+ k_Т [ k_SS _лик^2/3 + exp(– k_SS _лик^2/3) –1]=

25+6,15*[1,18*(16^2/3)+exp(-1,18*16^2/3)-1]=25+6,15*[6,23]=25+38,56=63,43

Так как в случае, когда мы не учитываем изменения скорости распространения пожара в первые 10мин Т_кол<Т_п (56,86< 60), то данная система не эффективна.

Если учитываем изменения скорости распространения пожара в первые 10 минут, то 63,43>60. Таким образом, тепловой поток пожара с площади S_лик=16 м²достаточен для активации спринклерного оросителя

Далее расчет ведем только при учете первых 10 мин пожара.