Скачать 19.93 Kb.


Дата25.11.2017
Размер19.93 Kb.

Скачать 19.93 Kb.

Математическое моделирование зажигания слоя лесных горючих материалов сфокусированным солнечным излучением



Математическое моделирование зажигания слоя лесных горючих материалов сфокусированным солнечным излучением

Кузнецов Г.В., Барановский Н.В.

Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Причины возникновения лесных пожаров достаточно разнообразны [1] и могут иметь как антропогенное, так и природное происхождение. Однако, в статистических данных заметная доля пожаров фигурирует с формулировкой “причина возникновения не установлена” [1] или “по вине человека”. Причем последний вариант используется достаточно часто, если истинная причина возгорания не установлена. Например, нередко в средствах массовой информации все причины пожаров разделяют на две группы: “следствие грозовой активности” и “по вине человека”. При таком подходе к оценке причин возникновения пожаров трудно разрабатывать конкретные мероприятия по предотвращению лесных пожаров. В тоже время, согласно правилам пожарной безопасности в лесах запрещается разбрасывать стеклянные бутылки [2], так как они или их осколки могут сфокусировать солнечное излучение и вызвать возгорание ЛГМ.

Цель исследования – численное моделирование условий зажигания слоя ЛГМ в результате воздействия сфокусированного потока солнечного излучения.

Процесс воспламенения слоя ЛГМ сфокусированным потоком солнечного излучения описывается системой одномерных нестационарных нелинейных уравнений теплопроводности и диффузии с соответствующими начальными и граничными условиями. Численная реализация проведена с использованием конечно-разностного метода. Разностные аналоги одномерных уравнений теплопроводности и диффузии решены методом прогонки в сочетании с методом простой итерации.

Также проведено экспериментальное исследование процессов зажигания ЛГМ сфокусированным солнечным излучением. Концентрация солнечной энергии проводилась вогнуто-выпуклой стеклянной линзой. Определено время задержки зажигания как по экспериментальным данным, так и в результате математического моделирования. Проведен сравнительный анализ теоретических следствий и результатов эксперимента.



На основании полученных результатов можно сделать вывод о большой вероятности возгораний сухих ЛГМ при воздействии на них концентрированных потоков солнечного излучения. Причем степень концентрации энергии не очень высока и представляется вполне достижимой на практике в случае прохождения солнечного излучения не только через пустые или частично наполненные водой емкости (стеклянные банки или бутылки) или их осколки, но, возможно, и через большие капли смолы хвойных деревьев.
Литература

  1. Кузнецов Г.В., Барановский Н.В. Прогноз возникновения лесных пожаров и их экологических последствий. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. 301 С.

  2. Об утверждении Правил пожарной безопасности в лесах: постановление Правительства РФ от 30 июня 2007 г. № 417 // Пожарная безопасность. 2007. № 4.

Коьрта
Контакты

    Главная страница


Математическое моделирование зажигания слоя лесных горючих материалов сфокусированным солнечным излучением

Скачать 19.93 Kb.