Введення
У сучасних умовах розробка економічно оптимальних та ефективних протипожежних заходів немислима без науково-обґрунтованого прогнозу динаміки небезпечних факторів пожежі (ОФП).
Прогнозування ОФП необхідно:
· при розробці рекомендацій щодо забезпечення безпечної евакуації людей при пожежі;
· при створенні і вдосконаленні систем сигналізації та автоматичних систем пожежогасіння;
· при розробці оперативних планів гасіння (плануванні дій бойових підрозділів на пожежі);
· при оцінці фактичних меж вогнестійкості;
· для розрахунку пожежного ризику і багатьох інших цілей.
Сучасні методи прогнозування ОФП дозволяють не тільки спрогнозувати ймовірні пожежі, а й змоделювати вже відбулися пожежі для їх аналізу та оцінки дії РТП.
Небезпечними факторами пожежі, які впливають на людей та матеріальні цінності (згідно з Федеральним законом Російської Федерації від 22 липня 2008 №123-ФЗ «Технічний регламент про вимоги пожежної безпеки»), є:
· полум'я та іскри;
· підвищена температура навколишнього середовища;
· знижена концентрація кисню;
· токсичні продукти горіння і термічного розкладання;
· зниження видимості в диму;
· тепловий потік.
З наукових позицій небезпечні фактори пожежі є фізичними поняттями і, отже, кожен з них представлений в кількісному відношенні фізичною величиною.
Сучасні наукові методи прогнозування ОФП грунтуються на математичних моделях пожежі. Математична модель пожежі описує в найзагальнішому вигляді зміна параметрів стану середовища в приміщенні з плином часу, а також параметрів стану огороджувальних конструкцій цього приміщення і різних елементів (технологічного) обладнання.
Основні рівняння, з яких складається математична модель пожежі, випливають з фундаментальних законів природи: першого закону термодинаміки і закону збереження маси. Ці рівняння відображають і пов'язують всю сукупність взаємопов'язаних і взаємообумовлених процесів, властивих пожежі, таких як тепловиділення в результаті горіння, димовиделеніе в полум'яній зоні, зміна оптичних властивостей газового середовища, виділення і розповсюдження токсичних газів, газообмін приміщення з навколишнім середовищем і з суміжними приміщеннями, теплообмін і нагрівання огороджувальних конструкцій, зниження концентрації кисню в приміщенні.
Методи прогнозування ОФП розрізняють залежно від виду математичної моделі пожежі. Математичні моделі пожежі в приміщенні умовно діляться на три види: інтегральні, зонні та польові (диференціальні).
Щоб зробити науково обгрунтований прогноз, необхідно звернутися до тієї чи іншої моделі пожежі. Вибір моделі визначається метою (завданнями) прогнозу (дослідження) для заданих умов однозначності (характеристики приміщення, горючого матеріалу і т.д.) шляхом рішення системи диференціальних рівнянь, які складають основу обраної математичну модель.
Інтегральна модель пожежі дозволяє отримати інформацію (тобто дозволяє зробити прогноз) про среднеоб'емних значеннях параметрів стану середовища в приміщенні для будь-якого моменту розвитку пожежі. При цьому для того, щоб зіставляти (співвідносити) середні (тобто среднеоб'емние) параметри середовища з їх граничними значеннями в робочій зоні, використовуються формули, отримані на основі експериментальних досліджень просторового розподілу температур, концентрацій продуктів горіння, оптичної щільності диму і т. д.
Однак навіть при використанні інтегральної моделі пожежі отримати аналітичне рішення системи звичайних диференціальних рівнянь в загальному випадку неможливо. Реалізація обраного методу прогнозування можлива тільки шляхом її чисельного рішення за допомогою комп'ютерного моделювання.
1. Тема і завдання курсової роботи
Курсова робота є одним з видів самостійної навчальної роботи слухачів з освоєння навчального матеріалу і завершальним етапом вивчення методів прогнозування ОФП на базі математичних моделей пожежі, розглянутих на дисципліні «Прогнозування небезпечних факторів пожежі», а також формою контролю з боку навчального закладу за рівнем відповідних знань і умінь курсантів.
Курсова робота ставить перед слухачами наступні завдання:
· закріпити і поглибити знання в галузі математичного моделювання динаміки небезпечних факторів пожежі;
· на конкретних прикладах отримати відомості про ступінь взаємо...
