Русский

Conference publications

Abstracts

XIV conference

Numerical research of ignition of forest fuel by the single particle heated up to high temperatures

Baranovsky N.V., Kuznetsov G.V.

634050, Tomsk, Lenin av., 36, scientific research institute of applied mathematics and mechanics

1 pp.

В последнее время особенно актуальна проблема прогноза лесной пожарной опасности. В разных странах созданы методики такого прогноза, например в Канаде, Южной Европе, России. Но существующие методики не учитывают реальный физический механизм зажигания слоя лесных горючих материалов (ЛГМ) (например, особенности зажигания ЛГМ одиночной нагретой до высоких температур частицей). Кроме того, известные методики опираются на эмпирическую информацию, как правило, с ограниченными по территориям возможностям применения. Поэтому целесообразно разработать методику прогноза лесопожарных возгораний, которая должна базироваться на математической постановке и задаче зажигания слоя ЛГМ, адекватной реальному механизму тепломассопереноса. Экспериментально провести такое исследование практически невозможно в связи с тем, что нельзя проконтролировать в процессе эксперимента большинство параметров (например, температура частицы, условия контакта частицы с ЛГМ, фазовое состояние металла и другие).

Цель данного исследования – математическое моделирование зажигания слоя ЛГМ нагретой до высоких температур частицей, а также определение зависимости времени задержки зажигания слоя ЛГМ от начальной температуры частицы.

В работе представлены физико-математическая постановка задачи в безразмерном виде и результаты численного моделирования зажигания слоя ЛГМ нагретой до высоких температур частицей. Рассматриваются углеродистая и стальная частицы. Получена зависимость времени задержки зажигания от начальной температуры частицы. Анализ результатов показал, что толщина частицы не оказывает существенного влияния на время задержки зажигания. Установлены пределы воспламенения ЛГМ нагретыми до высоких температур частицами в типичном диапазоне изменения параметров воздействия.

В результате численного решения задачи о газофазном зажигании слоя ЛГМ нагретой до высоких температур частицей показана возможность зажигания сухого ЛГМ одиночной нагретой до высоких температур частицей углерода или стали. Выделенные закономерности характерны для типичного диапазона изменения параметров внешнего воздействия на сухой ЛГМ в пожароопасной обстановке. Полученные результаты имеют не только практическое значение, заключающееся в обосновании реальности механизма зажигания ЛГМ “горячими” частицами. Установленные закономерности являются также базой для дальнейшего развития моделей зажигания пожароопасных материалов.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533