Расчет динамики опасных факторов пожара в помещении с использованием зонной математической модели (в случае контрольной работы выполнять не требуется)

Расчет огнестойкости ограждающих строительных конструкций с учетом параметров реального пожара;

Прогнозирование обстановки на пожаре к моменту прибытия первых подразделений на тушение;

Определение критической продолжительности пожара и времени блокирования эвакуационных путей;

Расчет динамики опасных факторов пожара в помещении с использованием интегральной математической модели;

Описание интегральной и зонной математических моделей развития пожара в помещении;

Исходные данные;

Содержание курсовой (контрольной) работы

Выбор темы курсовой работы и индивидуального варианта задания

Цели и задачи

Методические указания для выполнения курсовой (контрольной) работы

Курсовая (контрольная) работа является завершающим этапом изучения дисциплины «Прогнозирование опасных факторов пожара» и ставит перед обучающимися следующие задачи:

- закрепить и углубить знания в области математического моделирования динамики опасных факторов пожара;

- получить на конкретных примерах сведения о степени взаимообусловленности и взаимосвязанности всех физических процессов, присущих пожару (газообмен помещения с окружающей средой, тепловыделение в пламенной зоне и нагревание строительных конструкций, дымовыделения и изменение оптических свойств газовой среды, выделение и распространение токсичных газов и др.);

- усвоить методику прогнозирования ОФП на базе компьютерных программ, реализующих различные математические модели;

- получить навыки применения результатов расчета динамики ОФП к решению практических задач обеспечения пожарной безопасности объектов.

В качестве номера индивидуального варианта задания курсантам и студентам очной формы обучения необходимо использовать две последние цифры номера зачетной книжки, а слушателям факультета заочного обучения две последние цифры индивидуального шифра.

Тема курсовой работы, тип и параметры горючей нагрузки выбираются из таблицы 3.1. Здесь представлено 67 различных вариантов тем. В том случае, если номер варианта больше 67, для выбора номера темы курсовой работы необходимо использовать формулу

Номер варианта – 67 = Тема курсовой работы.

Таблица 3.1. Темы курсовой работы и параметры горючей нагрузки для жилых и нежилых помещений гражданских зданий

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
1.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении здания 1-2 степени огнестойкости с мебелью и бытовыми изделиями; мебель + бытовые изделия	13,8	0,0108	0,0145		0,203	0,0022	-1,03
2.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении здания 1-2 степени огнестойкости с мебелью и тканями; мебель + ткани	14,7	0,0108	0,0145		1,285	0,0022	-1,437
3.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении здания 3-4 степени огнестойкости с мебелью и бытовыми изделиями; мебель + бытовые изделия	13,8	0,0465	0,0344		0,203	0,0022	-1,03
4.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении здания 3-4 степени огнестойкости с мебелью и тканями; мебель + ткани	14,7	0,0465	0,0344		1,285	0,0022	-1,437
5.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении здания 1 степени огнестойкости с мебелью и тканями; мебель + ткани (0,75+0,25)	14,9	0,0125	0,0162	58,5	1,32	0,0193	-1,437
6.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении здания 3 степени огнестойкости с мебелью и тканями; мебель + ткани (0,75+0,25)	14,9	0,04	0,0162	58,5	1,32	0,0193	-1,437

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
7.	Прогнозирование опасных факторов пожара в кабинете с мебелью и бумагой; мебель + бумага (0,75+0,25)	14,00	0,042	0,0129		0,642	0,0317	-1,161
8.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении, облицованном панелями ДВП	18,1	0,0405	0,0143		0,686	0,0215	-1,15
9.	Прогнозирование опасных факторов пожара в административном помещении; мебель + бумага (0,75+0,25)	14,00	0,022	0,021		1,434	0,043	-1,161
10.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе лекарственных препаратов; этиловый спирт + глицерин (0,95+0,05)	26,6	-	0,033	88,1	1,912	0,262	-2,304
11.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении общественного здания; мебель + линолеум ПВХ (0,9+1)		0,015	0,0137	47,7	1,478	0,03	-1,369
12.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении библиотеки	14,5	0,0103	0,011	49,5	1,1087	0,0974	-1,154
13.	Прогнозирование опасных факторов пожара в сценической части зрительного зала; древесина	13,8	0,0368	0,0145		1,57	0,024	-1,15
14.	Прогнозирование опасных факторов пожара в гардеробе; ворс, ткани (шерсть + нейлон)	23,3	0,0835	0,013		0,467	0,0145	-3,698

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
15.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе резинотехнических изделий; резина, изделия из нее		0,0184	0,0112		0,416	0,015	-2,99
16.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с окрашенными полами и стенами; дерево + краска РХО (0,9+0,1)	14,1	0,0151	0,0145	71,3	1,47	0,0349	-1,218
17.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении выставочного зала, мастерской; дерево + ткани + краска (0,9+0,09+0,01)		0,0163	0,0152		1,423	0,023	-1,218
18.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении издательства, типографии	15,4	0,004	0,0061		0,771	0,169	-1,158
19.	Прогнозирование опасных факторов пожара в каюте с синтетической отделкой; дерево + ткани + отделка	15,8	0,0177	0,015	133,5	0,845	0,0425	-1,249
20.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе мебели; дерево + облицовка	14,4	0,0154	0,0135	84,1	1,55	0,0367	-1,288
21.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе промтоваров; текстильные изделия	16,7	0,0071	0,0244	60,6	0,879	0,0626	-2,56
22.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении кабельного подвала; кабели АВВГ+ АПВГ	30,7	0,0071	0,0244		0,65	0,1295	-2,19

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
23.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с толуолом	40,9	-	0,043		3,677	0,148	-3,098
24.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с ксилолом	41,2	-	0,09		3,657	0,148	-3,623
25.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с бензином А76	43,2	-	0,0585		2,92	0,175	-3,405
26.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с керосином	43,3	-	0,0415	438,1	2,92	0,148	-3,341
27.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с дизельным топливом	45,4	-	0,0425	620,1	3,163	0,122	-3,368
28.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе радиоматериалов; поли-(этилен, стирол, пропил), гетинакс	34,8	0,0137	0,0177		0,764	0,10	-3,312
29.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе электротехнических материалов; текстолит, карболит	20,9	0,0125	0,0076		0,375	0,0556	-1,95
30.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении теплоносителя; турбинное масло ТП-22	41,9	-	0,03		0,70	0,122	-0,282
31.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с электрокабелем АВВГ; ПВХ оболочка + изоляция		0,0071	0,0244		0,398	0,109	-2,19

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
32.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с электрокабелем АПВГ; ПВХ оболочка + полиэтилен	36,4	0,0071	0,0244		0,903	0,15	-2,19
33.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с телефонным кабелем ТПВ; ПВХ + полиэтилен	34,6	0,0022	0,0085		0,903	0,124	-2,19
34.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе сырья для нефтехимии; нефть	44,2	-	0,0241		3,104	0,161	-3,24
35.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с ацетоном		-	0,044		2,293	0,269	-2,22
36.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с этиловым спиртом	27,5	-	0,031		1,937	0,269	-2,362
37.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении лесопильного цеха 1-3 степени огнестойкости; древесина	13,8	0,0396	0,0145		1,57	0,024	-1,15
38.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении лесопильного цеха 4-5 степени огнестойкости; древесина	13,8	0,0583	0,0145		1,57	0,024	-1,15
39.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении цеха деревообработки; древесина	13,8	0,022	0,0145		1,57	0,024	-1,15
40.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении цеха сушки древесины; древесина.	0,138	0,0375	0,0145		1,57	0,024	-1,15

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
41.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении цеха по производству фанеры; древесина + фанера (0,5+0,5)	16,1	0,0191	0,0117	80,5	1,055	0,072	-1,177
42.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе штабеля древесины; хвойный + лиственный лес	13,8	0,0585	0,0145		1,57	0,024	-1,15
43.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе хвойных древесных стройматериалов; штабель	13,8	0,0585	0,0063		1,57	0,024	-1,15
44.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе лиственных древесных стройматериалов; штабель	13,8	0,0585	0,014		1,57	0,024	-1,15
45.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе клееных стройматериалов; фанера	18,4	0,0167	0,0089		0,54	0,121	-1,205
46.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе сырья для легкой промышленности с хлопком разрыхленным; хлопок разрыхленный	16,4	0,0445	0,0213	0,6	0,57	0,0052	-2,3
47.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе сырья для легкой промышленности со льном разрыхленным; лен разрыхленный	15,7	0,05	0,0213	3,37	0,36	0,0039	-1,83

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
48.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе сырья для легкой промышленности с хлопком и капроном; хлопок + капрон (0,75+0,25)	15,7	0,028	0,0125	4,3	1,045	0,012	-3,55
49.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе сырья для легкой промышленности с шерстью; шерсть	21,8	0,028	0,02		0,715	0,0153	-1,759
50.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе пищевой промышленности; пшеница, рис, гречиха и мука из них		0,005	0,008		0,812	0,163	-0,968
51.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе сырья и изделий из синтетического каучука		0,0143	0,011		1,408	0,15	-2,985
52.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе льноволокна	15,7	0,071	0,0213	3,4	0,36	0,0039	-1,83
53.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе хлопка в тюках	16,7	0,0042	0,0167	0,6	0,578	0,0052	-1,15
54.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе бумаги в рулонах	15,1	0,005	0,008		0,6635	0,1077	-1,158
55.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с проводами в резиновой изоляции типа КПРТ, ПТ, ВПРС	37,8	0,005	0,1917		0,416	0,015	-2,99
56.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе оргстекла	26,4	0,008	0,0041		1,795	0,1266	-2,09

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
57.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с кабелем АВВГ, АПВГ, ТПВ и проводами КПРТ, ПР, ШРПС; кабель + провода 0,75 (АВВГ, АПВГ, ТПВ) + 0,25 (КПРТ, ПР, ШРПС)	33,5	0,0054	0,0622		0,655	0,0995	-2,389
58.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении, облицованном деревом с лаковым покрытием; дерево + лаковое покрытие 0,95 древесина + 0,05 (ФЛ+РХО)	13,9	0,0151	0,0225	64,1	0,724	0,0205	-1,191
59.	Прогнозирование опасных факторов пожара в автомобиле: 0,3 (резина, бензин) + 0,15 (ППУ, искусственная кожа ПВХ) + 0,1 эмаль	31,7	0,0068	0,0233		1,295	0,097	-2,64
60.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении актового зала; 0,5 ДВП + 0,1 (ткань, искусственная кожа, ПВХ, ППУ) + 0,2 (дерево с покрытием)	16,2	0,0293	0,0123	175,6	0,817	0,041	-1,574
61.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе для хранения тары из древесины, картона и полистирола; древесина + картон + полистирол (0,5+0,25+ 0,25)	20,71	0,01	0,018		0,97	0,094	-1,52

Продолжение таблицы 3.1.

№ п/п	Наименование темы курсовой работы и горючей нагрузки	Низшая рабочая теплота сгорания Q р^н, МДж/кг	Линейная скорость распространения пламени, w лс, м/с	Удельная скорость выгорания Yо, кг/(м^2×с)	Удельное дымовыделение D опг, Нп×м^2/кг	Удельное выделениедвуокиси углерода L СО2, кг/кг	Удельное выделениеокиси углерода L СО, кг/кг	Удельное потребление кислорода L О2, кг/кг
62.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе для хранения упаковочных материалов; бумага +картон + полиэтилен + стирол) (0,4+0,3+0,15+0,15)	23,54	0,004	0,132		0,679	0,112	-1,7
63.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе с индустриальным маслом; индустриальное масло	42,7	-	0,043		1,07	0,122	-1,589
64.	Прогнозирование опасных факторов пожара на складе вешал текстильных изделий	16,72	0,0078	0,0245		0,879	0,063	-2,56
65.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении с ковролином; ковролин	15,397	0,021	0,013		1,225	0,207	-2,55
66.	Прогнозирование опасных факторов пожара в офисном помещении с ковровым покрытием; мебель + бумага (0,8) + ковровое покрытие (0,2)	14,28	0,034	0,0129	72,4	0,759	0,068	-1,439
67.	Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении зрительного зала театра; занавес зрительного зала кинотеатра	13,8	0,05	0,0115		0,203	0,0022	-1,03

Исходные данные для всех вариантов курсовой (контрольной) работы представлены в таблицах 3.2, 3.3, 3.4 и 3.5.

Таблица 3.2. Геометрические размеры помещений

Предпоследняя цифра варианта
Геометрические характеристики	Помещение	Длина, м
Ширина, м
Высота, м		4,2		4,2	3,6	4,2	4,2	5,4	4,2
Двери	Количество
Высота, м	2,2	1,9	2,2	1,9	1,9	2,2	2,2	1,9	1,9	2,2
Ширина, м	1,2	0,9	0,8	0,8	0,8	1,2	1,2	0,8	0,9	1,2
Координата левого нижнего угла Х, м
						4,2
Координата левого нижнего угла Y, м	8,4
8,4
Открытые окна	Количество
Высота, м	1,8	1,8	3,2	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	3,2
Ширина, м
Координата левого нижнего угла Х, м
Координата левого нижнего угла Y, м
Координата левого нижнего угла Z, м	1,2	0,8	1,2	0,8	0,8	1,2	0,8	1,2	0,8	1,2
1,2	1,2	0,8
Закрытые окна	Количество
Высота, м	1,8	1,8	3,2	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8	3,2
Ширина, м
Координата левого нижнего угла Х, м
Координата левого нижнего угла Y, м					1,5
Координата левого нижнего угла Z, м	1,2	0,8	1,2	0,8	0,8	0,8	0,8	1,2	0,8	1,2
1,2	0,8	0,8	0,8	0,8
Температура вскрытия, ºС

Таблица 3.3. Характеристика горючей нагрузки

Последняя цифра варианта
Масса, кг
Длина открытой поверхности, м
Ширина открытой поверхности, м
Высота открытой поверхности от уровня пола, м

Примечание. В случае жидкой горючей нагрузки для всех вариантов задания принимается: масса – 100 кг; длина открытой поверхности – 1 м; ширина открытой поверхности – 1 м.

Таблица 3.4. Параметры окружающей среды

Сумма двух последних цифр зачетной книжки	Четная	Нечетная
Наружная температура воздуха, Та, К
Наружное давление на уровне, равном половине высоты помещения Ра, Па

Начальные условия (условия внутри помещения перед пожаром) для всех вариантов курсовой (контрольной) работы одинаковы. Они записываются следующим образом:

T_m0 = 292К;

P_m0 =101300 Па;

μ _m = 0;

При τ = 0 X_{m (O2)} = 0,23;

X_{m (CO)} = 0;

X_{m (CO2)} = 0;

ρ _m0 = P_m0 /(R · T_m0).

Таблица 3.5. Исходные данные для расчета прогрева плиты перекрытия

Последняя цифра зачетной книжки
Материал плит	Б.Г.	Б.И.	Б.Т.	Б.К.	Б.П.	Б.Г.	Б.И.	Б.Т.	Б.К.	Б.П.
Предпоследняя цифра зачетной книжки
Толщина плит, мм

Примечания.

Б.Г. – бетон тяжелый на гранитном щебне;

Б.И. - бетон тяжелый на известняковом щебне;

Б.Т. - бетон тяжелый на трепельном заполнителе;

Б.К. - бетон на щебне из красного кирпича;

Б.П. – бетон песчаный.

Толщина слоя бетона от нижней грани до центра тяжести рабочей арматуры 2 см.

Курсовая работа должна содержать семь разделов:

Дата добавления: 2014-11-18