Определение среднего коэффициента теплопотерь при круговом развитии пожара по ТГМ

Для таких пожаров уравнение (4.79) преобразуется с помощью формулы (4.43), (4.52):

(4.81)

Из формулы (4.52) следует, что

(4.82)

где φ - среднее значение коэффициента теплопотерь.

При начальной стадии развития пожара выполняется условие:

Из этого условия следует, что:

(4.83)

С учетом формул (4.82) и (4.83) уравнение (4.81) преобразуется в следующую формулу:

(4.84)

где φ_* - коэффициент теплопотерь при температуре среды Т_т(τ); φ -средний коэффициент теплопотерь в интервале времени, равном критической продолжительности пожара.

Поставим полученное выражение для φ_* в формулу (4.80). После интегрирования получается уравнение для расчета среднего коэффициента теплопотерь, которое можно представить в виде

(4.85)

где

Безразмерный комплекс Г характеризует макрокинетику горения ТГМ. Безразмерный комплекс Ф есть обобщенная геометрическая характеристика помещения (критерий формы). Этот комплекс можно назвать критерием формы помещения. Если помещение имеет формулу куба, то Ф = 6. Для помещений, форма которых отличается от куба, Ф > 6.

При вычислении суммарной площади поверхности ограждений F_w (и следовательно, критерия формы Ф) можно не учитывать наличие проемов, потому что здесь рассматриваются пожары в помещениях сотносительно малыми проемами (т.е. помещения, у которых ).

Безразмерный комплекс Δ _rad является параметром влияния радиационного теплообмена и представляет собой отношение тепла теряемого из-за излучения единицей площади поверхности ТГМ, охваченной пламенем, к теплу, выделяющемуся на этой единичной площадке вследствие горения. Для большинства ТГМ значение параметра влияния радиационного теплообмена составляет малую величину. Например, если горючим материалом является древесина, у которой Т _пл≈10³К, 4∙10⁵ Дж∙м^-2∙с^-1, то параметр влияния радиационного теплообмена Δ _rad ≈0,06.

Решение уравнения (4.85) можно получить численным методом. Этим методом были рассчитаны средние коэффициенты теплопотерь для пожаров в различных по форме и размерам помещениях при круговом распространении пламени по слою ТГМ.

Полученные результаты при условиях, когда 6 < Ф < 24 и 0,4 < ГФ < 2, с достаточной для практики точностью аппроксимируются формулой:

(4.86)