автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Методика расчета необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама в условиях работы системы дымоудаления

На правах рукописи

Нгуен Тхань Хай

МЕТОДИКА РАСЧЕТА НЕОБХОДИМОГО ВРЕМЕНИ ЭВАКУАЦИИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРЕ В МАШИННЫХ ЗАЛАХ ГЭС ВЬЕТНАМА В УСЛОВИЯХ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ДЫМОУДАЛЕНИЯ

Специальность: 05.26.03 Пожарная и промышленная безопасность (технические науки, отрасль энергетика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученойстепеци кандидата технических наук

1 О ИЮН 2910

Москва - 2010

004603611

Работа выполнена в Академии государственной противопожарной службы МЧС России на кафедре инженерной теплофизики и гидравлики.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ

доктор технических наук, профессор Пузач С. В.

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ

доктор технических наук, профессор Поляков Ю. А

доктор технических наук, профессор Корольченко А, Я

Ведущая организация: Московский Энергетический Институт

(технический университет)

Зашита состоится 23 июня 2010 г. в 14 ч. 00 на заседании диссертационного совета Д 205.002.02 в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу: 129366, Москва, ул. Бориса Галушкина д. 4, зал совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии ГПС МЧС России.

Автореферат разослан 19 мая 2010 г., исх. № 36-6-7

Отзыв на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направлять в Академию ГПС МЧС России по указанному адресу.

Телефон для справок: 8 (495) 683-19-05.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

С. А. Швырков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В связи с переходом многих стран мира (в том числе в России и в Республике Вьетнам) к гибкому объектно-ориентированному противопожарному нормированию обеспечение пожарной безопасности объектов энергетики должно опираться на прогнозирование динамики опасных факторов пожара (ОФП).

В последние годы во Вьетнаме произошло много крупных пожаров на гидроэлектростанциях (ГЭС), приведших к гибели людей, причинивших большой материальный ущерб и оказавших отрицательное влияние на общественную безопасность. Так за период с 2000 г. по 2009 г. на ГЭС (Хоа Бинь, Тхас Ба, Винь Цон и др.) произошли 26 крупных пожаров, из которых 16 (61,5 %) - в машинных залах.

В соответствии со статьей 94 Федерального закона № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (во Вьетнаме также используются российские нормы) оценка пожарного риска в машинных залах ГЭС должна предусматривать построение полей ОФП для различных сценариев его развития и оценку последствий воздействия ОФП на людей.

Машинные залы являются протяженными пространствами, развитыми по вертикали и горизонтали, и имеющими большой объем (8000-100000 м3) и высоту (1535 м). Необходимое время эвакуации из машинных залов, равное 80% от времени блокирования путей эвакуации ОФП, несмотря на их большие объемы, сравнительно небольшое (5-8 мин.), в то время как расчетное время эвакуации с учетом людей, находящихся на уровнях производственного здания ГЭС ниже уровня пола машинного зала, является относительно большим (порядка 10-15 мин.). Поэтому безопасная эвакуация людей из машинных залов невозможна без работы системы дымо-удаления, повышающего величину необходимого времени.

Однако, машинные залы ГЭС Вьетнама, как правило, не оборудованы системами механического дымоудаления.

Прогнозирование динамики ОФП в машинных залах в условиях работы дымоудаления представляет собой сложную многофакторную и нелинейную задачу.

Существенный вклад в понимание термогазодинамической картины пожара и обеспечение безопасной эвакуации людей в помещениях больших объемов и высот

внесли Chow W. К., Tanaka T., Yamada S., Matsuyama К., Lougheed G. D., Кошмаров Ю.А., Матюшин A.B., Поляков Ю.А., Пузач C.B., Есин В.М. и др.

Определение необходимого времени эвакуации, людей при пожаре в машинных залах ГЭС выполняется с использованием инженерных методов расчета, в основе которых лежат интегральные или зонные методы расчета динамики ОФП.

Использование интегрального подхода при большой высоте помещения является некорректным и может привести к недооценке риска гибели людей.

В зонных моделях припотолочный газовый слой предполагается равномерно прогретым и задымленным, что при большом градиенте температур по толщине слоя может привести к значительной погрешности в определении расходов системы дымоудаления. Кроме того, как показано Пузачем C.B. и Абакумовым Е.С. (2007), влияние перекрытия помещения на характеристики конвективной колонки, образующейся над очагом горения, существенно и «иожет привести к значительной ошибке в определении необходимого времени эвакуации людей.

Использование полевых математических моделей позволяет выявить основные особенности термогазодинамической картины пожара, но не дает возможность проведения многовариантных инженерных расчетов необходимого времени эвакуации из-за трудоемкости работы с программой и обработкой полученных результатов.

Поэтому разработка методики расчета необходимого времени эвакуации людей на основе теоретического и экспериментального прогнозирования динамики ОФП в машинных залах, позволяющей определить необходимое время эвакуации в условиях работы системы дымоудаления и разработать эффективные противопожарные мероприятия по безопасной эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама, является актуальной научной и практической задачей.

Объектом исследования в диссертации являются тепломассообменные процессы, протекающие при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама, которые являются основой для выполнения расчета необходимого времени эвакуации людей.

Предметом исследования является определение необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама в условиях работы системы дымоудаления.

Целью диссертационной работы является разработка методики расчета необходимого времени эвакуации и эффективных противопожарных мероприятий в машинных залах ГЭС Вьетнама для обеспечения безопасной эвакуации людей.

Для достижения постановленной цели в работе необходимо решить следующие основные задачи:

- провести анализ литературных источников по расчету необходимого времени эвакуации людей из помещений большого объема и высоты;

- разработать методику расчета необходимого времени эвакуации людей с использованием модифицированного зонного метода прогнозирования динамики ОФП в машинных залах ГЭС, учитывающего форму конвективной колонки, распределение температуры по толщине припотолочного газового слоя и действие систем дымоудаления и приточной вентиляции;

- выполнить тестирование предложенных математических моделей на опытных данных, полученных в полномасштабных экспериментах в помещениях большого объема и высоты; •

- провести численные эксперименты по изучению особенностей динамики полей ОФП при его свободном развитии и в условиях работы системы механического дымоудаления в модельных машинных залах;

- предложить научно-обоснованные практические рекомендации по определению необходимого времени эвакуации людей и эффективным противопожарным мероприятиям по обеспечению безопасности людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама при работе систем дымоудаления и приточной вентиляции.

Методы исследования. Основными методами исследования являются методы газодинамики и тепломассообмена, численные методы решения систем дифференциальных уравнений, анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые предложена методика расчета необходимого времени эвакуации людей с использованием модифицированного зонного метода прогнозирования динамики ОФП в машинных залах ГЭС, учитывающего форму конвективной колонки, распределение температуры по толщине припотолочного газового слоя и действие систем дымоудаления и приточной вентиляции;

- получены новые теоретические данные по особенностям динамики полей ОФП при его свободном развитии и в условиях работы системы механического ды-моудаления в машинных залах ГЭС;

- впервые дано научное обоснование определения необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама в условиях работы системы дымоудаления.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием апробированных физико-математических методов анализа, а также численного решения дифференциальных уравнений в частных производных. Предложенные математические модели имеют достаточно точное для инженерных методов расчета совпадение с экспериментальными (полномасштабными) и теоретическими данными, приведенными в литературных источниках.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании научной основы обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама. Полученные данные по динамике ОФП и предложенные методики расчета динамики ОФП позволяют более надежно, чем существующие определить необходимое время эвакуации людей, а также выбрать параметры систем механического дымоудаления для обеспечения безопасной эвакуации людей и эффективности противопожарных мероприятий в машинных залах.

Результаты диссертации могут быть внедрены в российские и вьетнамские го-.сударственные строительные стандарты, а также в образовательный процесс высших учебных заведений по дисциплине государственного образовательного стандарта С Д. 11. «Прогнозирование опасных факторов пожара» по направлению полготовки «656500 - Безопасность жизнедеятельности».

Материалы диссертации реализованы при:

а) разработке противопожарных мероприятий на ГЭС Хоа Бинь;

б) разработке нормативных документов по пожарной безопасности ГЭС Вьетнама для ГУПО Вьетнама;

в) разработке противопожарных мероприятий на ГЭС России;

г) разработке фондовых лекций, проведении лекционных, лабораторных и практических занятий со слушателями и курсантами Академии ГПС МЧС России по дисциплине «Прогнозирование опасных факторов пожара» по темам №6 «Ос-

4

новные положения зонного моделирования пожара» и №8 «Основы дифференциального метод^ прогнозирования ОФП».

Основные результаты работы были доложены на: семнадцатой и восемнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2008, СБ-2009 (г. Москва, Академия ГПС МЧС России, 2008, 2009 гг.); международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы пожарной безопасности» (г. Москва, ВНИИПО, 2008); на объединенном заседании кафедр инженерной теплофизики и гидравлики, пожарной безопасности технологических процессов, физики, процессов горения, пожарной автоматики, пожарной безопасности в строительстве, пожарной тактики и службы Академии ГПС МЧС России.

На защиту выносятся:

- методика определения необходимого времени эвакуации людей из машинных залов ГЭС в условиях работы системы дымоудаления с использованием модифицированной зонной математической модели расчета динамики ОФП;

- результаты сопоставления расчетных и экспериментальных значений ОФП в условиях пожара в модельных машинных залах;'

- результаты численных экспериментов по особенностям динамики полей ОФП при его свободном развитии и в условиях работы системы механического дымоудаления в модельных машинных залах;

- научно-обоснованные рекомендации по обеспечению выполнения условия безопасной эвакуации людей из машинных залов' ГЭС Вьетнама при пожаре в условиях работы системы дымоудаления.

Публикации: по результатам диссертационного исследования автором опубликовано 14 научных работ (в том числе в шести изданиях, рекомендованном ВАК).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и*приложения. Содержание работы изложено на 170 страницах текста, включает в себя 64 рисунков, 6 таблиц. Список литературы включает 108 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, проанализированы объект и предмет исследования, сформулированы цель и задачи исследования, из-

ложены научная новизна работы и ее практическая значимость, положения, выносимые на защиту, приведено краткое содержание работы.

В первой главе диссертации проведен обзор и анализ литературных источников, посвященных особенностям пожарной опасности машинных залов ГЭС Вьетнама и расчетным методам определения необходимого времени эвакуации людей.

Машинные залы являются протяженными пространствами, развитыми по вертикали и горизонтали, имеющими большой объем (15000-100000 м3) и высоту (1535 м) и обладают всеми необходимыми признаками атриумного пространства.

В общем случае пожарной нагрузкой в машинных Залах являются горючие жидкости (турбинное масло, этиловый спирт и т.д.), горючие газы (ацетилен, водород и др.) и твердые горючие материалы (упаковка, древесина и т.д.).

Выполнен анализ экспериментальных данных по динамике ОФП и по профилям температур в помещениях большого объема и высоты.

Рассмотрены методы расчета динамики ОФП в помещениях большой высоты при свободном развитии пожара, а также в условиях работы дымоудаления.

Проведен анализ методов противопожарной защиты машинных залов ГЭС Вьетнама, выявлены их существенные недостатки. Отмечено, что залы, как правило, не оборудованы системами механического дымоудаления.

На основании обзора литературных источников сделаны следующие выводы:

- при проектировании машинных залов ГЭС Вьетнама проблемы безопасной эвакуации людей при пожаре являются наиболее острыми;

- термогазодинамическая картина пожара в высоких помещениях является сложной, существенно трехмерной и нестационарной, экспериментально и теоретически слабо изученной;

- необходима разработка противопожарных мероприятий (например, установка систем дымоудаления с механическим побуждением) с целью обеспечения выполнения условия безопасной эвакуации людей из машинных залов;

- разработка методики расчета необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинном зале представляет собой крайне сложную задачу;

- разработка систем противопожарной защиты машинных залов ГЭС Вьетнама выполняется с использованием инженерных методов расчета, не отражающих основных особенностей тепломассообменных процессов при пожаре.

В выводах по первой главе сформулирована цель диссертации и дана поста-

я

новка задач исследования.

Во второй главе диссертации представлены разработанные математические модели расчета динамики ОФП и методика расчета необходимого времени эвакуации людей в машинных залах ГЭС Вьетнама при свободном развитии пожара, а также в условиях работы системы дымоудаления.

Приведена интегральная модель, адаптированная к особенностям термогазодинамической картины пожара в машинном зале. Отличие заключается в учете реального профиля температуры по высоте помещения.

Разработана модифицированная зонная модель. Описаны основные особенности и упрощения термогазодинамической картины пожара в машинном зале.

Используется уравнение для определения массового расхода газовой смеси по высоте конвективной колонки, учитывающее изменение формы конвективной колонки под воздействием ограждающих конструкций атриума и работы системы механического дымоудаления, в виде:

А —— " сЬ

вт

V кк

в„

= (1)

где G - расход газов через сечение колонки, отстоящее по высоте на расстоянии г от поверхности горючего материала, кг/с; Т - средняя температура в сечении конвективной колонки, К; Ат =К1Т0!ёрг0 - размерный параметр, с2-м5/(кг2-К); Т0 -температура холодного воздуха в помещении, К; Я0 - газовая постоянная воздуха, Дж/(кг-К); g - ускорение свободного падения, м/с2; ра - давление наружного воздуха при г = 0, Па; Вкк = <2пож (1 -х)1гтср - размерный параметр, кг-К/(м-с); £>„ож - скорость тепловыделения, Вт; % - суммарный коэффициент теплопотерь в зоне конвективной колонки; ср - изобарная теплоемкость газа, Дж/(кг-К); гт - высота пламенной зоны, м; /\к - площадь поперечного сечения колонки, м2.

Выше пламенной зоны учитываем, что есть потери энергии на излучение:

¿/¿[Оср(Т-Т0)\=<2„ (2)

где 2Р - линейные потери на излучение по высоте колонки, Вт/м:

ер=аЕкк(Г-т;4К/^, (3)

где екк - степень черноты газовой смеси; Тс - средняя температура перекрытия и стен, К; Fp - площадь поверхности излучения, м2.

Зависимость площади поперечного сечения колонки от высоты находится из расчета с использованием полевой модели.

Высота нижней границы припотолочного слоя находится из решения дифференциального уравнения закона сохранения энергии для вышеуказанного слоя: d*k = Gk qjl-ф) | pJJVa Т2(р2Щ„ +Gj ch p 0Fn cpp0T0Fn p0T0Fn p J0Fn ' (4)

где zk - высота до нижней границы припотолочного слоя от открытой поверхности горючего материала, м; Fn - площадь потолка помещения, м2; р0 - плотность холодного воздуха в помещении, кг/м3; Gk - массовый расход газовой смеси, поступающей из конвективной колонки в припотолочную зону, кг/с; Т2 - среднеобъемная температура в припотолочном слое, К; рг - среднеобъемная плотность в припото-лочном слое, кг/м3; ср - коэффициент теплопотерь; Gm — массовый расход вытекающих наружу газов при естественном газообмене, кг/с; Wa, Wm - объемные расходы приточной вентиляции и дымоудаления, м3/с; ра - плотность наружного воздуха, кг/м3; Та - температура наружного воздуха, К.

Среднеобъемная температура и плотность в припотолочном слое находятся из решения предложенного модифицированного уравнения закона сохранения массы газового слоя (введен коэффициент кт) и уравнения состояния идеального газа:

Vdp2 Ich = Gk +рaWa -Gm -kTp2Wm, (5)

Р2ЮРО=Р2КОТ2, (6)

где pi - давление в припотолочном слое, Па; kT=T1ITw - коэффициент, учитывающий отличие локальной температуры Tw газовой смеси, уходящей через отверстия дымоудаления, от среднеобъемной температуры припотолочного слоя.

Приведены дополнительные соотношения, условия однозначности, метод численного решения и методика расчета с использованием зонной модели.

Представлена полевая (дифференциальная) модель (Пузач C.B., 2005), дополненная граничными условиями на дымоудаляющих отверстиях. Описаны основные особенности и упрощения термогазодинамической картины пожара, основные

уравнения, дополнительные соотношения, условия однозначности, метод численного решения и методика расчета.

Обобщенное дифференциальное уравнение имеет вид:

— (рф)+ сНу(рм>ф) = сНу(Г§гас1Ф )+ 5 (7)

5т '

где т - время, с; р - плотность газовой смеси, кг/м3; к - скорость газовой смеси, м/с; Ф - зависимая переменная (энтальпия газовой смеси, проекции скорости на координатные оси, концентрации компонентов газовой смеси (02, СО, СОг, И2 и другие продукты горения и газификации горючего материала), оптическая плотность дыма, кинетическая энергия турбулентности и скорость ее диссипации); Г - коэффициент диффузии для Ф; 5 - источниковый член. .

Лучистый теплоперенос определяется с помощью метода моментов. Радиационная составляющая источникового члена в уравнении энергии равна:

3

гд21 д21 д21 дх1 + ду2 + дг2

(8)

где 1— интенсивность излучения (Вт/м2), находящаяся из решения уравнения:

1(Л дЧ_

дх2+ду2+дг2

^ а/ ..

где х, у, г - координаты вдоль длины, ширины и высоты помещения соответственно, м; Р — интегральный коэффициент ослабления излучения, 1/м; и - интегральный коэффициент излучения, 1/м; Д = стГ4 - интенсивность излучения абсолютно черного тела, Вт/м ; а — постоянная излучения абсолютно черного тела, Вт/(м2-К4); Т-температура, К.

Локальные значения коэффициентов излучения и поглощения радиационной энергии определяются с помощью локальных величин оптической плотности дыма. Реакция горения рассматривается как одноступенчатая и необратимая:

Г + Ю->(1 + (Ю)

где Р, О, Р - продукты газификации горючего материала, окислитель (кислород воздуха) и продукты реакции соответственно; 5 - коэффициент.

Скорость реакции (10) с учетом влияния на нее турбулентности (диффузионно-вихревая модель) равна:

где Стг - массовая скорость реакции в единице объема газовой среды, кг/(с-м3); е -скорость диссипации кинетической энергии турбулентности, м2/с3; к- кинетическая энергия турбулентности,

м2/с2; Хрь, Х0, ХРё — массовая концентрация продуктов горения, кислорода и продуктов газификации горючего материала соответственно.

Климатические условия Вьетнама учитываются в начальных условиях (Г„=25-50°С) и величине тепловыделения (повышенная влажность).

Рассмотрены инженерные. методы расчета массового расхода системы дымо-удаления и высоты незадымляемой зоны. Эмпирические формулы имеют вид: -выражение Тапака Т. (1988):

G = 0,21

ЯРобпожО-*)

+ (12)

- формулы из NFPA 92В «Standard for Smoke Management Systems in Malls, Atria and Large Spaces. 2005»:

приг>гпл:С = 0,071(бпож(1-х))"3г5'3+1,8-10-60Пож(1-Х) , (13)

при2< zm: G = 0,032(Qnox(i-x)fSz , (14)

где zm = 0,166(gnoiK (1 - %)f'5 - высота пламенной зоны, м;

- выражение Тапака T., Yamada S. (2004):

у/2^ ч 1/1

(15)

т2-та

в =ср/,г

ím г и

где Сш - массовый расход системы дымоудаления, кг/с; ¿1 - глубина слоя дыма под

Т2

Тг,

вытяжным отверстием (толщина припотолочного слоя), м; р - коэффициент, характеризующий расположение вытяжных отверстий; С = 3,13.

Представлены результаты тестирования математических моделей на экспериментальных данных, приведенных в литературе.

Приведена методика расчета необходимого времени эвакуации людей, которая включает в себя следующие этапы:

- сбор исходных данных;

- выбор сценариев развития пожара;

- выбор математической модели расчета динамики ОФП;

- выбор метода численного решения дифференциальных уравнений;

- проведение расчетов на ЭВ1И;

- анализ результатов расчёта динамики ОФП.

По динамике ОФП определяются критические продолжительности пожара по отдельным ОФП. Необходимое время эвакуации равно:

^ = (16) где - критические продолжительности пожара по потери ви-

димости, температуре, токсичным продуктам горения, кислороду и тепловому потоку.

В выводах по второй главе даны рекомендации по использованию предложенных математических моделей для определения необходимого времени безопасной эвакуации людей в машинном зале ГЭС.

В третьей главе приведены исходные данные и результаты численных экспериментов по прогнозированию динамики ОФП при его свободном развитии в модельных машинных залах.

Расчетные и экспериментальные (полномасштабные эксперименты, Ма1зиуаша К., 1999) зависимости высоты нижней границы припотолочного газового слоя от времени в помещении размерами 30x24x26,3 м при постоянной тепловой мощности бпож = 1.3 МВт (горючий газ) представлены на'рис. 1.

Из рис. 1 видно, что формулы (12)-(14) (кривые 2- 4) существенно, особенно на начальной стадии пожара, завышают скорость опускания нижней границы припотолочного слоя по сравнению с экспериментальными данными (погрешность достигает 38 %). При этом температуры газовой смеси в конвективной колонке из-за большего значения расходов меньше, чем в эксперименте. Это приведет к недооценке пожарной опасности.

Уравнение (1) (кривая 1) с учетом определенной с использованием полевой модели формы конвективной колонки (высота конической части колонки приведена на рис. 2) качественно правильно отражает динамику опускания слоя на всех стадиях пожара и совпадают с экспериментальными значениями с погрешностью, не превышающей 25 %.

1 2 3 4 5 6

О 50 100 150 200 250 300 350 400

Рис. 1. Зависимости высоты нижней границы припотолочного слоя от времени: зонная модель: 1 - ур. (1); 2 - КМБиуата К.; 3 - ур. (13) и (14); 4 - ур. (12); полевая модель: 5-^= 15 %; б30 %; символы - эксперимент (\iatsuyama К.., 1999)

£Кч, м 25 г

15

т, с

50

100

200 250

350 400

Рис. 2. Зависимость от времени с начала горения высоты от уровня пола раскрывающейся конической части конвективной колонки, полученная с использованием полевой модели: □ - максимальные значения; Д - минимальные значения; линия - по изменению массового расхода

Характерные распределения массовых расходов, средних в сечениях конвективной колонки, по высоте помещения, показаны на рис. 3.

Разница между величинами расходов, определенными с использованием дифференциального уравнения (1) (кривая 5,-рис. 3) и полевой модели (символы □, рис. 3), не превышает 3 %.

Формулы (12)-(14) качественно и количественно правильно отражают термогазодинамическую картину пожара до высоты порядка 5-10 м (рис. 3). При z > 10 м отношение величин расходов, полученных с использованием одной из вышеуказанных формул, к величине, определенной по полевой модели, может достигать значений 4,4-6,4 при рассмотренных исходных данных.

Таким образом, использование приближения неограниченной свободной конвекции при пожаре в машинном зале корректно только в нижней части конвективной колонки (в рассмотренном примере - при z < 0,4 (см. рис. 3), где z = z/H-относительная координата по высоте поперечного сечения колонки, м).

Рис. 3. Распределения массовых расходов по высоте атриума: 1 - формула (12); 2 - формулы (13) и (14); 3 - уравнение (1); численный эксперимент (через 360 с): 4 - по поперечному сечению конвективной колонки; 5 - по всему поперечному сечению атриума, параллельному полу

Пожар при горении твердой горючей нагрузки (упаковка) при адиабатных граничных условия по конвекции рассматривался на примере модельного помещения размерами 38x22x20 м с двумя дверными проемами шириной 2 м и высотой 2 м.

На рис. 4 показаны зависимости относительных температур Т от относительной толщины припотолочного газового слоя г в продольном сечении помещения.

Обозначения на рис. 4 следующие: Т= Г/Г2, где Г - локальная температура на высоте г, °С; 7г — среднеобъемная температура слоя, °С; г = (г- гн)/(Н - г,,), г - высота от уровня пола, м; ги - высота нижней границы слоя от пола, м;Н- высота, м.

Из рис. 4 видно, что через 300 с от начала пожара и далее по времени распределения относительных температур по относительной толщине слоя аппроксимируются одной функцией (кривая 10) с погрешностью, не превышающей 50%. Т

Рис. 4. Распределения температур по высоте помещения: / - через 120 с; 2 - 180 с; 3 - 240 с; 4 - 300 с; 5 - 360 с; 6 - 420; 7 - 480 с; 8 - 540 с;

9-600с; 10 - Т= 6,9775 16,453 ?+ 11,556 ?-0,5007 г + 0,1184

Обнаружено, что величины максимальных локальных температур вблизи перекрытия в 1,5-1,9 раза больше среднеобъемной температуры припотолочного слоя на начальной стадии пожара, в течение которой происходит эвакуация людей. Поэтому величину массового расхода дымоудаления следует.определять, учитывая отличие плотности газовой смеси вблизи потолка , и плотности, определенной по среднеобъемной температуре припотолочного слоя (коэффициент кт в ур. (5)).

Таким образом, зонные модели расчета динамики ОФП требуют модифика-' ции, заключающейся в учете поперечного градиента температур в этом слое.

*

На рис. 5 (исходные данные как к рис. 1 -3) показано сопоставление необходимого времени эвакуации (т„), полученного с использованием различных подходов, к необходимому времени (тно), рассчитанному при применении формулы (12).

Из рис. 5 видно, что предложенная зонная модель дает менее «жесткие» условия по необходимому времени эвакуации, однако подъем средней температуры припотолочного слоя получается в 1,2-2,5 раза более высоким.

Тн/Тно 2,5 г

1 2

1,5

2

0,5

2, М

О

о

5

10

15

20

Рис. 5. Зависимость относительного необходимого времени эвакуации от высоты рабочей зоны:

Таким образом, разработанные математические модели имеют достаточную для инженерного метода расчета точность, отражают основные особенности термогазодинамической картины пожара в машинном зале и позволяют учесть влияние ограждающих конструкций машинного зала на динамику ОФП.

В выводах по третьей главе отмечена, научная и практическая новизна и значимость полученных результатов.

В четвертой главе представлены исходные данные и результаты численных экспериментов по прогнозированию динамики ОФП в модельных машинных залах при работе систем дымоудаления с механическим побуждением.

Рассматривались помещения, примыкающие к машинному залу, высотой меньшей б м с размерами 12x6x3 м и 24x12x6 м при пожаре, регулируемом нагрузкой, и пожаре, регулируемом вентиляцией.

На рис. 6 представлены зависимости высоты нижней границы припотолочного слоя от массового расхода системы дымоудаления в случаях включенной и выключенной приточной вентиляции при применении интегральной и зонной модели.

Из рис. 6 видно, что для создания незадымляемой зоны высотой 2 м от пола помещения при вдуве воздуха в зону припотолочного слоя необходимо существенно (в и 10 раз) увеличивать производительность дымоудаления.

Применение эмпирического подхода (ур. (12)) дает некорректные результаты.

1 -уравнение (1); 2 - формулы (13) и (14)

z , м

О

18

12

16

л

О

0-1 х-2 о — З 0-4 А-5

10

6

4

0

2

8

Gsm, кг/с

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Рис. 6. Зависимости высоты нижней границы припотолочного слоя от массового расхода системы дымоудаления в помещении с размерами 12x6x3 м: Wa = 0:1 - интегральная модель; 2 - зонная модель (ур. (12)); 3 - зонная модель (ур. (1), (13) и (14)); Wa = 0,95GsJpa: 4 - интегральная модель; 5 - зонная модель (ур. (1), (13) и (14))

Поэтому удаление дыма из припотолочного слоя эффективно для недопущения распространения горячей задымленной смеси газов в смежные помещения при подаче приточного воздуха в зону холодного воздуха.

Пожар при горении твердой горючей нагрузки непосредственно в машинном зале рассматривался на примере модельного помещения размерами 38x22x20 м.

На рис. 7 представлены зависимости подъема среднеобъемной температуры припотолочного слоя от времени в случае Qnox = 2 МВт (расчет по зонной модели с использованием ур. (1)) при различных величинах коэффициента кт (ур. (5)), учитывающего неоднородность температурного поля по толщине слоя.

Из рис. 7 видно, что неучет коэффициента кт приводит к завышению средне-объемной температуры слоя на 24°С, т.е. переоценке пожарной опасности.

В модельном помещении размерами 22,4x12x27 м для условий полномасштабных экспериментов (Chow W., 2005) рассмотрены случаи пожара при постоянной мощности тепловыделения с учетом времени стабилизации горения.

АТ^К

Время включения оымоулалсния

I 2 i

/

—i-1-1-1-1-1-1-1-1 х, с

О КЗ 2С2 iCO ÍCC ¿CC ООО ?СС 8СС JÍ3 1520 UCO 12СС

Рис. 7. Зависимости подъема среднеобъемной температуры припотолочного слоя от времени: 1 - без дымоудапения; 2 - при Wm - 20 м3/с и кт = 1; 3 - при Wm = 20 м3/с и кт = 0,9

Схема экспериментального стенда представлена на рис. 8. Рассматривалось го-ение метацолового спирта и дизельного топлива.

В случае полевой модели использовалась равномерная однородная конечно-азностная сетка размерами 23x25x55 точек.

На рис. 9 представлены расчетные (с использованием полевой модели и фор-

улы J, _ J.

— - —ехр Я

1,4

Я

(Кошмаров Ю.А. и др.), где Т, Тт, Т0 - темпера-

ура на высоте г, ее среднеобъемное и начальное значения соответственно, К\ Н -ысота помещения, м) и экспериментальные распределения безразмерных темпера-'р по высоте атриума.

Из рис. 9 видно, что полевая модель качественно и количественно отображает сновные особенности экспериментального распределения температур.

На рис. 10 представлены расчетные и экспериментальные зависимости высоты незадымляемой зоны от объемного расхода дымоудаления в случае Qmж = 2 МВт.

Из рис. 10 видно, что допущение о том, что термогазодинамическая картина пожара является «квазистационарной», некорректно, так как величины высоты незадымляемой зоны и подъема среднеобъемной температуры припотолочного слоя существенно зависят от времени.

Распределения массовых расходов по высоте конвективной колонки в различные моменты времени представлены на рис. 11.

9 10

V*

V

1 и б

Рис. 8. Схема экспериментального стенда: 1-6 - проемы естественного газообмена; 7-10- проемы системы дымоудаления; 11- поддоны с горючей жидкостью

Т-Т

0,8 0,9

2 = г!Н

Рис. 9. Распределения безразмерных температур по высоте атриума: 1 - формула (Кошмаров Ю.А. и др.); 2 - полевая модель; символы: эксперимент

12 10 8 6 4 2 0

1 2 3 4 5

Wm, м3/с 35 4С

Рис. 10. Зависимости высоты незадымляемой зоны от объемного расхода дымоудаления: расчет по зонной модели (с использованием уравнения (1)): 1 - через 140 с; 2 - 210 с; 3 - 600 с; 4 - расчет по формулам (13) и (14)); 5 - расчет по зонной модели Chow W., 2005; ■ - эксперимент

z = z!H

0,1

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

0,9

Рис. 11. Распределения массовых расходов по высоте: I -ур. (12); 2 - ур. (13) и (14); 3 - ур. (1); численный эксперимент с использованием полевой модели (через 180 с): 4 - по поперечному сечению конвективной колонки; 5 - по всему поперечному сечению атриума, параллельному полу

Из рис. 11 видно, что до высоты, составляющей 30% от высоты помещения, величины массовых расходов, полученных; с использованием полевой модели и ур.

19

(13) и (14), совпадают с погрешностью, не превышающей 17 %. Выражение (12) приводит к завышению значений расходов, а значит к занижению среднеобъемной температуры припотолочного слоя. Начиная с относительной высоты 2 > 0,3, расход по высоте колонки меняется незначительно (практически постоянен).

Полученные результаты объясняются влиянием перекрытия, т.е. конвективная колонка не является свободно-конвективной струей, распространяющейся в неограниченном пространстве. Поэтому, это допущение несправедливо и приводит к большой погрешности в определении расхода в колонке в верхней части атриума (в рассматриваемых условиях завышает расход более, чем в 5 раз).

Результаты проверки выполнения условия безопасной эвакуации людей из модельного машинного зала представлены на рис. 12. Из рис. 12 видно, что условие безопасной эвакуации (т„/(тр+твэ) > 1) на уровне пола зала выполняется только при \¥т > 8 м3/с,где тр- расчетное время эвакуации, тнэ- время начала эвакуации

Рис. 12. Зависимость отношения необходимого времени эвакуации к расчетному времени эвакуации на различных уровнях машинного зала: 1 - свободное развитие пожара (1У„ = 0); 2- 1Ут= 6 м3/с; 5 - \Ут = 20 м3/с; 4 - 1Ут= 32 м3/с . Таким образом, разработанные математические модели имеют достаточную для инженерного метода расчета точность, отражают основные особенности термо-

1

азодинамической картины пожара в машинном зале и позволяют учесть влияние аботы системы дымоудаления с механическим побуждением на динамику ОФП.

В выводах по четвертой главе отмечена научная и практическая новизна и зна-имость полученных результатов для расчета необходимого времени эвакуации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В ходе теоретических и экспериментальных исследований были получены сле-ующие результаты и выводы:

1. Необходимое время эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама су-ественно зависит от формы конвективной колонки, образующейся над очагом го-ения, неоднородности температур в припотолочном газовом слое, нестационарно-ти и неоднородности термогазодинамической картины пожара и работы системы ымоудаления.

2. Разработанная методика расчета необходимого времени эвакуации с исполь-ованием модифицированной зонной математической модели имеет удовлетвори-ельную точность по сравнению с экспериментальными данными и позволяет вы-олнить достоверный прогноз динамики ОФП и определить необходимое время езопасной эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама с учетом формы онвективной колонки, распределения температуры по толщине припотолочного азового слоя и действия систем дымоудаления и приточной вентиляции. Методика озволяет определить параметры систем механического дымоудаления с целью беспечения безопасной эвакуации людей и эффективности проведения противо-ожарных мероприятий.

3. Конвективная колонка, образующаяся над источником горения, является ог-аниченной перекрытием машинного зала свободно-конвективной струей с пере-енной формой поперечного сечения по высоте. До высоты, меньшей 30-50 % от ысоты помещения, колонка соответствует по своим параметрам неограниченной вободно-конвективной струе. Выше расход газовой смеси по высоте колонки рактически не меняется вплоть до перекрытия.

4. Анализ результатов численных экспериментов по динамике полей ОФП в одельных машинных залах показал существенное влияние нестационарности и

неоднородности термогазодинамической картины пожара на высоту незадымляе-

мой зоны. Область достоверного применения инженерных формул и методов расчета массовых расходов систем дымоудаления, основанных на «квазистационарном» подходе и приближении неограниченной свободно-конвективной струи конической формы, ограничена высотой незадымляемой зоны, меньшей 30 % от высоты помещения, в рассмотренных модельных машинных залах.

5. Безопасная эвакуация людей из машинных залов ГЭС Вьетнама невозможна без работы системы дымоудаления с механическим побуждением. Массовый расход дымоудаления определяется по предложенной методике.

6. Удаление дыма из припотолочного слоя при пожаре в смежном помещении с машинным залом эффективно для недопущения распространения горячей задымленной смеси газов в машинный зал при подаче приточного воздуха в зону холодного воздуха. При вдуве воздуха в зону припотолочного слоя необходимо существенно увеличивать производительность системы дымоудаления или принимать дополнительные мероприятия по локализации пожара в рассматриваемом помещении.

Научные публикации по теме диссертации:

Работы в журналах, рекомендованных BÄK Минобразования и науки для публикации основных научных результатов:

1. Нгуен Тхань Хай, Пузач C.B., Лебедченко О.С. Неоднородность температурного поля в газовом задымленном нагретом припотолочном слое при модельном пожаре в кинотеатре //Промышленное и гражданское строительство. М., 2009, №2. -С:31-32.

2. Пузач С. В., Фролов И. Е., Абакумов Е. С, Лебедченко О.С., Нгуен Тхань Хай Сравнительный анализ методов расчета массовых расходов системы дымоудаления при пожаре в помещении // Пожаровзрывобезопасность. М., 2008. Т. 17, № 4. - С. 34-41.

3. Пузач С. В, Абакумов Е. С., Нгуен Тхань Хай. Расчет скорости опускания нижней границы припотолочного слоя при пожаре в атриуме // Пожаровзрывобезопасность. М., 2009. Т. 18, № 5. - С. 31-36.

4. S. V. Puzach and Nguyen Thanh Hai. Influence of the rates of gas flows through the smoke-removal and input-ventilation systems on the height of the smoke-free zone in a fire within a building // Journal of Engineering Physics and Thermophysics - Springer. 13/01/ 2010. - С. 1033-1041. - http://www.springerlink.com/content/9690520p8476406k.

* ■

5. Пузач C.B., Абакумов Е.С., Нгуен Тхань Хай. Определение скорости опускания ижней границы припотолочного газового слоя при пожаре в атриуме // Безопасность изнедеятельности.М., 2009,№"Ï08.-С.41-46.

6. Пузач C.B., Нгуен Тхань Хай. О достоверности применения эмпирических i ормул расчета массового расхода системы дымоудаления при пожаре в атриуме //

ожаровзрывобезопасность. М., 2009. Т. 18, №9. - С. 35-43.

Остальные публикации:

7. Пузач C.B., Нгуен Тхань Хай. Особенности расчета скорости опускания ниж-ей границы припотолочного газового слоя при пожаре в атриуме // Инженерно-•изический журнал. 2009. Т. 83, № 3. (в печати)

8. Нгуен Тхань Хай, Пузач C.B., Смагин A.B., Лебедченко О.С., Грачев В.А. Очередность наступления критических значений опасных факторов пожара в помещениях // Актуальные проблемы пожарной безопасности: Материалы Международной на-учно-практическойконференции.-Ч.1-М.:ВНИИПО,2008.-С. 144-145.

9. Нгуен Тхань Хай, Пузач C.B., Абакумов Е.С., Лебедченко О.С., Полевода И.И. Расчет скорости опускания нижней границы припотолочного слоя при пожаре в высоких помещениях. // Материалы семнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2008. - М., Академия ГПС МЧС РФ, 2008. - С. 195-197.

10. C.B. Пузач, Нгуен Тхань Хай, Лебедченко О.С.. Неоднородность температурного поля в припотолочном газовоздушном слое при пожаре в высоких помещениях // Материалы семнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» -СБ-2008. -М„ Академия ГПС МЧС РФ, 2008. - С. 198-199.

11. Нгуен Тхань Хай, Пузач C.B., Лебедченко О.С. Неоднородность температурного поля в припотолочном газовоздушном слое при пожаре в помещении // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». М., 2008., Выпуск 5. - С. 1-9. htpp://www.ipb.mos.ru//ttb.

12. Пузач C.B., Нгуен Тхань Хай, Абакумов Е. С. Расчёт скорости опускания нижней границы припотолочного газового слоя при пожаре в атриуме // Материалы восемнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2009. - М., Академия ГПС МЧС РФ, 2009.-С. 137-140.

13. Нгуен Тхань Хай, Сударушкин A.A., Витовщик Е.В., Лебедченко О.С., Пузач C.B. Сравнительный анализ методов расчета массовых расходов систем дымоудаления

23

из атриумных зданий // Материалы восемнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2009. -М., Академия ГПС МЧС РФ, 2009. - С. 140-142.

14. Нгуен Тхань Хай. Особенности расчета скорости опускания нижней границы припотолочного задымленного нагретого газового слоя при пожаре в атриуме // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности». М., 2009.., Выпуск 6. -htpp://www.ipb.mos.ru//ttb.

Подписано в печать - №$! 2010г. Формат 60x80/16. Печать офсетная. Тираж 80 экз. Заказ № З'Э

Академия ГПС МЧС России 129366, ул. Бориса Галушкина, 4. 24

Введение.

Глава 1. Методы расчета необходимого времени эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама при пожаре.

1.1. Особенности пожарной опасности машинных залов ГЭС Вьетнама.

1.2. Экспериментальные данные по динамике опасных факторов пожара в помещениях большого объема и высоты.

1.3. Анализ экспериментальных данных по профилям температур в помещениях при пожаре.

1.4. Методы расчета динамики опасных факторов пожара в машинных залах.

1.5. Особенности противопожарной защиты машинных залов

ГЭС Вьетнама.

1.6. Выводы по первой главе и постановка задач исследования

Глава 2. Математические модели и методика расчета динамики опасных факторов пожара в машинных залах.

2.1. Интегральная модель.<.

2.2. Зонная модель.

2.2.1. Особенности и упрощения термогазодинамической картины пожара.

2.2.2. Зона конвективной колонки.:.

2.2.3. Зона нагретого задымленного припотолочного слоя

2.2.4. Условия однозначности и метод численного решения.

2.3. Полевая модель.

2.3.1. Основные особенности и упрощения термогазодинамической картины пожара.

2.3.2. Основные уравнения.

2.3.3. Дополнительные соотношения.

2.3.4. Условия однозначности.

2.3.5. Метод численного решения.

2.4. Методы расчета массового расхода системы дымоудаления.

2.5. Методика расчета необходимого времени эвакуации людей из машинного зала.

2.6. Тестовые расчеты.

2.7. Выводы по второй главе.

Глава 3. Численное исследование динамики опасных факторов пожара в машинном зале при свободном развитии пожара.

3.1. Пожар при постоянной мощности тепловыделения.

3.2. Пожар при горении твердой горючей нагрузки при адиабатных граничных условия по конвекции.

3.3. Необходимое время эвакуации.

3.4. Выводы по третьей главе.

Глава 4. Численное исследование динамики опасных факторов пожара в машинном зале при работе системы механического дымоудаления.

4.1. Помещения с высотой, меньшей 6 м, прилегающие к машинному залу.

4.2. Пожар при горении твердой горючей нагрузки при адиабатных граничных условия по конвекции.

4.3. Пожар при постоянной мощности тепловыделения с учетом времени стабилизации горения.

Актуальность. В связи с переходом многих стран мира (в том числе в России и в Республике Вьетнам) к гибкому объектно-ориентированному противопожарному нормированию обеспечение пожарной безопасности объектов энергетики должно опираться на прогнозирование динамики опасных факторов пожара (ОФП). Федеральное законодательство, в частности, ФЗ №123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» [22], Федеральный закон «О техническом регулировании» [37], ГОСТ 12.1.004-91* «Пожарная безопасность. Общие требования» [10], обеспечивают законодательную базу реализации на практике принципа гибкого нормирования в России и во Вьетнаме.

В последние годы во Вьетнаме произошло много крупных пожаров на объектах энергетики (в том числе и в машинных залах гидроэлектростанций (ГЭС)), приведших к гибели людей, причинивших большой материальный ущерб и оказавших отрицательное влияние на общественную безопасность. Так за период с 2000 г. по 2009 г. на ГЭС (Хоа Бинь, Тхас Ба, Винь Цон и др.) произошли 26 крупных пожаров, из которых 16 (61,5 %) - в машинных залах [79].

При анализе пожарной опасности в соответствии с нормативными документами (например, ФЗ №123 [22], во Вьетнаме используются российские нормы) могут использоваться расчетные сценарии, основанные на соотношении временных параметров развития и распространения опасных факторов пожара (ОФП) и позволяющие определить риск для людей и конструкций здания и выбрать наиболее эффективные системы противопожарной защиты.

В соответствии со статьей 94 Федерального закона № 123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» оценка пожарного риска в машинных залах ГЭС должна предусматривать построение полей ОФП для различных сценариев его развития и оценку последствий воздействия ОФП на людей.

Сложность разработки вышеуказанного метода расчета динамики ОФП заключается в многофакторности и нелинейности задачи. Моделирование тепломассообмена при пожаре представляет собой крайне сложную, в полном виде не решенную проблему [4, 5].

Машинные залы являются протяженными пространствами, развитыми по вертикали и горизонтали, и имеющими большой объем (8000-100000 м ) и высоту (15-35 м). Необходимое время эвакуации из машинных залов, несмотря на их большие объемы, сравнительно небольшое (5-8 мин.), в то время как расчетное время эвакуации с учетом людей, находящихся на уровнях производственного здания ГЭС ниже уровня пола машинного зала, является относительно большим (порядка 10-15 мин.). Поэтому безопасная эвакуация людей из машинных залов невозможна без работы системы дымоудаления, повышающего величину необходимого времени.

Машинные залы ГЭС Вьетнама, как правило, не оборудованы системами механического дымоудаления.

Реальные физико-химические процессы, протекающие во время пожара в помещениях большого объема и высоты, большей 6 м, являются сложными, нестационарными, трехмерными, экспериментально слабо изученными тепломассообменными процессами. Использование широко известных закономерностей и особенностей динамики ОФП в низких помещениях (высота меньше 6 м), полученных экспериментальным и теоретическим путем, для прогнозирования динамики ОФП в машинных залах является некорректным, так как при этом невозможно обеспечить выполнение необходимых условий теории подобия [4, 38].

Определение необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС, как правило, выполняется с использованием инженерных методов расчета, в основе которых лежат интегральные или зонные математические модели прогнозирования динамики ОФП [2, 4].

Существенный вклад в понимание термогазодинамической картины пожара и обеспечение безопасной эвакуации людей в помещениях больших объемов и высот внесли Холщевников В.В., Ройман В.М., Chow W. К., Tanaka T., Yamada S., Matsuyama К., Lougheed G. D., Матюшин A.B., Присадков В.И., Кошмаров Ю.А., Пузач C.B., Есин В.М. и др.

Использование интегральных моделей при большой высоте помещения является некорректным и может привести к ошибочному выбору параметров систем пожарной безопасности и недооценке риска гибели людей [4].

В зонных моделях припотолочный газовый слой предполагается равномерно прогретым и задымленным [5, 20], что при большом градиенте температур по толщине слоя может привести к значительной погрешности в определении расходов газов, выходящих наружу через проемы и систему дымоудаления. Кроме того, как показано в [23, 24], влияние перекрытия помещения на распределение массовых расходов смеси газов по высоте конвективной колонки, образующейся над очагом горения, существенно и может привести к значительной ошибке в определении высоты нижней границы припотолочного газового слоя и массового расхода системы дымоудаления.

Использование полевых (дифференциальных) математических моделей для прогнозирования динамики ОФП в машинных залах позволяет выявить основные особенности термогазодинамической картины пожара, но не дает возможность проведения многовариантных инженерных расчетов с целью выбора и оптимизации параметров систем пожарной безопасности из-за трудоемкости описания и введения в расчетную программу необходимых исходных данных и обработки полученных результатов, а также значительного времени непосредственно расчета на ЭВМ.

Поэтому разработка эффективных противопожарных мероприятий по безопасной эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама на основе теоретического и экспериментального прогнозирования динамики ОФП, позволяющей определить необходимое время эвакуации в условиях работы системы дымоудаления, является актуальной научной и практической задачей.

Объектом исследования в диссертации являются тепломассообмен-ные процессы, протекающие при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама, которые являются основой для выполнения расчета необходимого времени эвакуации людей.

Предметом исследования является определение необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама в условиях работы системы дымоудаления.

Методы исследования. Основными методами исследования являются методы газодинамики и тепломассообмена, численные методы решения систем дифференциальных уравнений, анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- впервые предложена методика расчета необходимого времени эвакуации людей с использованием модифицированного зонного метода прогнозирования динамики ОФП в машинных залах ГЭС, учитывающего форму конвективной колонки, распределение температуры по толщине припотолочного газового слоя и действие систем дымоудаления и приточной вентиляции;

- получены новые теоретические данные по особенностям динамики полей ОФП при его свободном развитии и в условиях работы системы механического дымоудаления в машинных залах ГЭС;

- впервые дано научное обоснование определения необходимого времени эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС Вьетнама в условиях работы системы дымоудаления.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием апробированных физико-математических методов анализа, а также численного решения дифференциальных уравнений в частных производных. Предложенные математические модели имеют достаточно точное для инженерных методов расчета совпадение с экспериментальными и теоретическими данными, приведенными в литературных источниках и полученными при изучении термогазодинамики пожара.

На защиту выносятся:

- методика определения необходимого времени эвакуации людей из машинных залов ГЭС в условиях работы системы дымоудаления с использованием модифицированной зонной математической модели расчета динамики ОФП;

- результаты сопоставления расчетных и экспериментальных значений ОФП в условиях пожара в модельных машинных залах;

- результаты численных экспериментов по особенностям динамики полей ОФП при его свободном развитии и в условиях работы системы механического дымоудаления в модельных машинных залах;

- научно-обоснованные рекомендации по обеспечению выполнения условия безопасной эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама при пожаре в условиях работы системы дымоудаления.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании научной основы обеспечения безопасной эвакуации людей при пожаре в машинных залах ГЭС. Полученные данные по динамике ОФП и предложенные математические модели и методики расчета динамики ОФП позволяют более надежно, чем существующие определить необходимое время эвакуации людей, а также выбрать параметры систем механического дымоудаления для обеспечения безопасной эвакуации людей и эффективности противопожарных мероприятий.

Результаты диссертации могут быть внедрены в российские и вьетнамские государственные строительные стандарты, а также в образовательный процесс высших учебных заведений по дисциплине государственного образовательного стандарта СД.11 «Прогнозирование опасных факторов пожара» по направлению полготовки «656500 - Безопасность жизнедеятельности».

В первой главе диссертации проведен обзор и анализ литературных источников, касающихся пожарной опасности машинных залов и расчетных методов определения необходимого времени эвакуации людей.

Рассмотрены и проанализированы особенности объемно-планировочных и конструктивных решений машинных залов ГЭС Вьетнама. Выполнен анализ экспериментальных данных по динамике опасных факторов пожара в атриумах, а также по профилям температур в помещениях при пожаре.

Рассмотрены методы расчета динамики опасных факторов пожара в машинных залах при свободном развитии пожара, а также в условиях работы системы дымоудаления.

Проведен анализ методов противопожарной защиты машинных залов ГЭС, выявлены их существенные недостатки.

В выводах по первой главе представлено современное состояние проблемы, сформулирована цель диссертации и дана постановка цели и задач исследования.

Во второй главе диссертации представлены разработанные математические модели расчета динамики ОФП и методика расчета необходимого времени эвакуации людей в машинных залах ГЭС Вьетнама при свободном развитии пожара, а также в условиях работы системы дымоудале-ния.

Приведена интегральная модель, адаптированная к особенностям тер могазодинамической картины пожара в машинных залах.

Разработана модифицированная зонная модель. Описаны основные особенности и упрощения термогазодинамической картины пожара в машинном зале.

Используется дифференциальное уравнение для определения массового расхода газовой смеси по высоте конвективной колонки, учитывающее изменение формы конвективной колонки под воздействием ограждающих конструкций помещения и работы системы механического дымоудаления. В уравнение закона сохранения массы припотолочного слоя введен коэффициент, учитывающий отличие локальной температуры удаляемой системой дымоудаления газовой смеси от среднеобъемной температуры слоя.

Приведены дополнительные соотношения, условия однозначности, метод численного решения и методика расчета с использованием зонной модели.

Представлена известная полевая (дифференциальная) модель, дополненная граничными условиями на дымоудаляющих отверстиях. Описаны основные особенности и упрощения термогазодинамической картины пожара, основные уравнения, дополнительные соотношения, условия однозначности, метод численного решения и методика расчета.

Показаны инженерные методы расчета массового расхода системы дымоудаления и высоты незадымляемой зоны.

Представлены результаты тестирования математических моделей на экспериментальных данных, приведенных в литературе.

Представлена разработанная методика расчета необходимого времени эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама.

В выводах по второй главе отмечена научная новизна и практическая значимость предложенных математических моделей, а также рекомендации по их использованию при моделировании пожара в машинном зале.

В третьей главе приведены исходные данные и результаты численных экспериментов по прогнозированию динамики ОФП при его свободном развитии в модельных машинных залах.

Рассмотрены случаи пожара при постоянной мощности тепловыделения, при постоянной мощности тепловыделения с учетом времени стабилизации горения и при горении твердой горючей нагрузки при адиабатных граничных условия по конвекции.

Проведено сопоставление результатов расчета высоты нижней границы припотолочного газового слоя с опытными данными, полученными в условиях полномасштабных экспериментов в помещениях большого объема и высоты.

Обнаружено, что используемые в научной и нормативно-технической литературе методы расчета имеют неудовлетворительную точность расчета и не отражают основные особенности термогазодинамической картины пожара в машинном зале, например, влияние перекрытия и стен на форму и параметры конвективной колонки.

Показано, что разработанные математические модели имеют достаточную для инженерного метода точность и позволяют учесть влияние ограждающих конструкций машинного зала на динамику ОФП.

Проведено сопоставление величины необходимого времени эвакуации людей из модельного машинного зала, полученных с использованием различных методик расчета.

В выводах по третьей главе отмечена научная и практическая новизна полученных результатов.

В четвертой главе представлены исходные данные и результаты численных экспериментов по прогнозированию динамики ОФП в модельных машинных залах при работе систем дымоудаления.

Рассмотрены помещения, примыкающие к машинному залу, и непосредственно пространство зала. В машинном зале исследованы случаи пожара при горении твердой горючей нагрузки при адиабатных граничных условия по конвекции и пожара при постоянной мощности тепловыделения с учетом времени стабилизации горения.

Проведено сопоставление результатов расчета высоты незадымляемой зоны и среднеобъемной температуры припотолочного слоя с опытными данными, полученными в условиях полномасштабных экспериментов в помещениях большого объема и высоты.

Обнаружено, что используемые в научной и нормативно-технической литературе методы расчета имеют неудовлетворительную точность расчета и не отражают основные особенности термогазодинамической картины пожара в машинном зале, например, влияние перекрытия и стен на форму и параметры конвективной колонки.

Показано, что разработанные математические модели имеют достаточную для инженерного метода точность и позволяют учесть влияние ограждающих конструкций зала на динамику ОФП.

Представлены практические рекомендации по обеспечению эффективности систем дымоудаления и приточной вентиляции в машинных залах ГЭС Вьетнама.

Проведена проверка выполнения условия безопасной эвакуации людей из модельного машинного зала при свободном развитии пожара и в условиях работы системы дымоудаления с механическим побуждением.

В выводах по четвертой главе отмечена научная и практическая новизна полученных результатов.

В заключении приведены основные результаты диссертации.

4.5. Выводы по четвертой главе

1. Применение полуэмпирического подхода [5, 20] (уравнение (2.7)), основанного на моделировании области горения в виде точечного источника теплоты, дает некорректные результаты, так как в этом случае максимальные расходы и температуры по сечению конвективной колонки находятся на поверхности горючего материала, что противоречит реальной термогазодинамической картине пожара.

2. Удаление дыма из припотолочного слоя эффективно для недопущения распространения горячей задымленной смеси газов из смежного с машинным залом помещения непосредственно в пространство зала при подаче приточного воздуха в зону холодного воздуха. При вдуве воздуха в зону припотолочного слоя необходимо существенно увеличивать производительность системы дымоудаления или принимать дополнительные мероприятия по локализации пожара в рассматриваемом помещении (например, противопожарные шторы или воздушные завесы).

3. Расчет необходимого времени эвакуации людей и выбор параметров системы дымоудаления необходимо проводить с учетом неоднородности температурного поля по толщине припотолочного слоя, формы конвективной колонки и нестационарности термогазодинамической картины пожара.

4. Результаты численных экспериментов показали, что условие безопасной эвакуации людей из модельного машинного зала ГЭС Вьетнама выполняется только при условии работы системы дымоудаления с механическим побуждением.

5. Разработанные математические модели прогнозирования динамики ОФП имеют достаточную для инженерного метода расчета точность, отражают основные особенности термогазодинамической картины пожара в машинном зале и позволяют учесть влияние работы системы дымоудале-ния с механическим побуждением на динамику ОФП.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Необходимое время эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама существенно зависит от формы конвективной колонки, образующейся над очагом горения, неоднородности температур в припотолоч-ном газовом слое, нестационарности и неоднородности термогазодинамической картины пожара и работы системы дымоудаления.

2. Разработанная методика расчета необходимого времени эвакуации с использованием модифицированной зонной математической модели имеет удовлетворительную точность по сравнению с экспериментальными данными и позволяет выполнить достоверный прогноз динамики ОФП и определить необходимое время безопасной эвакуации людей из машинных залов ГЭС Вьетнама с учетом формы конвективной колонки, распределения температуры по толщине припотолочного газового слоя и действия систем дымоудаления и приточной вентиляции. Методика позволяет определить параметры систем механического дымоудаления с целью обеспечения безопасной эвакуации людей и эффективности проведения противопожарных мероприятий.

3. Конвективная колонка, образующаяся над источником горения, является ограниченной перекрытием машинного зала свободно-конвективной струей с переменной формой поперечного сечения по высоте. До высоты, меньшей 30-50 % от высоты помещения, колонка соответствует по своим параметрам неограниченной свободно-конвективной струе. Выше расход газовой смеси по высоте колонки практически не меняется вплоть до перекрытия.

4. Анализ результатов численных экспериментов по динамике полей ОФП в модельных машинных залах показал существенное влияние нестационарности и неоднородности термогазодинамической картины пожара на высоту незадымляемой зоны. Область достоверного применения инженерных формул и методов расчета массовых расходов систем дымоудале-ния, основанных на «квазистационарном» подходе и приближении неограниченной свободно-конвективной струи конической формы, ограничена высотой незадымляемой зоны, меньшей 30 % от высоты помещения, в рассмотренных модельных машинных залах.

5. Безопасная эвакуация людей из машинных залов ГЭС Вьетнама невозможна без работы системы механического дымоудаления. Массовый расход дымоудаления определяется по предложенной методике.

6. Удаление дыма из припотолочного слоя при пожаре в смежном помещении с машинным залом эффективно для недопущения распространения горячей задымленной смеси газов в машинный зал при подаче приточного воздуха в зону холодного воздуха. При вдуве воздуха в зону припото-лочного слоя необходимо существенно увеличивать производительность системы дымоудаления или принимать дополнительные мероприятия по локализации пожара в рассматриваемом помещении.

1. Саксон Р. Атриумные здания.- М.: Стройиздат, 1987. -135 с.

2. Lougheed G. D. Basic Principles of Smoke Management for Atriums // Construction Technology Update. 2000. - N. 47. - P. 1-6.

3. Saxon R. Atrium buildings: development and design. London: The Architectural Press, 1983.

4. Пузач С. В. Методы расчета тепломассообмена при пожаре в помещении и их применение при решении практических задач пожаровзрыво-безопасности. М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. - 336 с.

5. Кошмаров Ю. А. Прогнозирование опасных факторов пожара в помещении. Учебное пособие. М.: Академия ГПС МВД России, 2000. - 118 с.

6. Иевлев В. М. Турбулентное движение высокотемпературных сплошных сред. М.: Наука, 1975. - 256 с.

7. Леонтьев А. И. Пути развития теории тепломассообмена // Известия РАН. Энергетика. 1996. - № 2. - С. 22-27.

8. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. - 840 с.

9. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. - 540 с.

10. ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. М.: Госстандарт России, 1992. - 78 с.

11. Lougheed G. D., Hadjisophocieus G. V. Опасность задымления при пожаре в высоких помещениях // АВОК. 2001. - № 6. — С. 53-57.

12. Chow W. K. Simulation of an Atrium Fires Using CCFM.Vents // Journal of Fire Protection Engineering. 1993. - V. 5, N 1. — pp. 1-9.

13. Mingchun Luo,Yaping He. Varifications of Fire Models for Fire Safety ' System Design // Journal of Fire Protection Engineering. — 1999. V. 9, N 2.-pp. 1-13.

14. Matsuyama K., Misawa Y., Wakamatsu T. Closed-form Equations for Room Smoke Filling during an Initial Fire // Fire Science and Technology. — 1999.-V. 19, N 1. pp. 27-38.

15. Chow W. K., Yi L., Shi C.L., Li Z., Huo R. Experimental Studies on Mechanical Smoke Exhaust System in an Atrium // Journal of Fire Sciences. -2005. V. 23. - September. - pp. 429-444.

16. Chow W. K., Li Y. Z., Cui E., Huo R. Natural Smoke Filling in Atrium with Liquid Pool Fires up to 1.6 MW // Building and Environment. 2001. — N36.-pp. 121-127.

17. NFPA 92B. Standard for Smoke Management Systems in Malls, Atria, and Large Spaces. — 2005.

18. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. М.: Стройиздат, 1988. -340 с.

19. Chow W. К. Determination of the Smoke Layer Interface Height for Hot Smoke Tests in Big Halls // Journal of Fire Sciences.- 2009. V. 27. — March.-pp. 125-140.

20. ФЗ №123. «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». -М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008. 156 с.

21. Пузач С.В., Абакумов Е.С. Модифицированная зонная модель расчета термогазодинамики пожара в атриуме // Инженерно-физический журнал. 2007. - Т. 80, № 2. - С. 84-89.

22. Пузач С. В., Абакумов Е. С. Модифицированная зонная модель расчета тепломассообмена при пожаре в атриуме // Пожаровзрывобезопас-ность. 2007. - Т. 16, № 1. - С. 53-57.

23. Tanaka Т., Yamada S. Two layer zone smoke transport model // Fire Science and Technology. 2004. - V. 23, N 1.

24. Есин В. M. Введение к каталогу № 3 ООО «ВЕЗА». Вып. № 1. М.: ООО «ВЕЗА», 2003.

25. Есин В. М., Сидорук В. И., Токарев В. Н. Пожарная профилактика в строительстве. М.: ВИПТШ МВД РФ, 1995.

26. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.

27. Puzach S. V., Puzach V. G. Mathematical Modeling of Heat and Mass Transfer in Fire in a Compartment of Complex Geometry // Heat Transfer Research. 2005. - Issue 7. - P. 585-600.

28. Puzach S. V., Puzach V. G., Kazennov V. M. Certain Regularities of Heat and Mass Transfer Through an Open Aperture in Fire in the Compartment // Heat Transfer Research. 2005. - Issue 7. - P. 615-622.

29. Пузач С. В., Казеннов В. М., Пузач В. Г. Интегральная модель расчета газообмена помещения с окружающей средой при пожаре // Пожаров-зрывобезопасность. 2003. - Т. 12, № 4. - С. 68—73.

30. Гинзбург В. Л. Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными и интересными (тридцать лет спустя, причем уже на пороге XXI века)? // Успехи физических наук. 1999. - Т. 169, №4.-С. 420-441.

31. Снегирев А. Ю., Танклевский Л. Т. Численное моделирование турбулентной конвекции в помещении при наличии очага загорания // Теплофизика высоких температур. 1998. - Т. 36, № 6. - С. 973-983.

32. Spalding D. В. Older and newer approaches to the numerical modelling of turbulent combustion // 3-rd International Conference on Computers in Reciprocating Engines and Gas Turbines. London: IMochE, 1996. - p. 25-37.

33. Welch S., Rubini P. SOFIE: Simulation of Fires in Enclosures. User Guide. United Kingdom: Cranfield University. 1996. - 340 p.

34. Федеральный закон «О техническом регулировании» (собрание законодательства Российской Федерации, 2002, № 52 (чЛ) ст.5140).

35. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. -416 с.

36. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. - 840 с.

37. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1968. - 720 с.

38. Оцисик М. Н. Сложный теплообмен. М.: Мир, 1976. - 616 с.

39. Абдурагимов И. M., Говоров В. Ю., Макаров В. Е. Физико-химические основы развития и тушения пожаров. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1980.-256 с.

40. Серков Б. Б., Фирсова Т. Ф. К вопросу о современном подходе к обеспечению противопожарной защиты зданий // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2009. - №2. - С. 25-32.

41. Пузач C.B. Полевая модель расчета тепломассообмена при пожаре. — М.: Академия ГПС МЧС России, 2003.

42. Руководство по оценке пожарного риска для промышленных предприятий. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

43. Руководство по оценки пожарного риска для общественных зданий. — М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

44. Свод правил. СП 11.13130.2009. Места дислокации подразделений пожарной охраны. Порядок и методика определения. М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009.

45. Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Приложение к приказу МЧС России от 30.06.2009 № 382.

46. Milke J. A. Effectiveness of High-Capacity Smoke Exhaust in Large Spaces // Journal of Fire Protection Engineering. 2003. - V. 13, May. - pp. 111128.

47. Автоматизированная информационная система по требованиям пожарной безопасности в строительстве «Экспертиза». М. ВНИИПО, 2003.

48. Присадков В.И., Лицкевич В.В., Федоринов A.B. Аналитические модели оценки высоты незадымленной зоны в атриуме // Пожарная безопасность. 2001. № 3. С. 64-70.

49. Молчадский И. С. Пожар в помещении. М.: ВНИИПО 2005. - 456 с.

50. Термогазодинамика пожаров в помещениях / В. М. Астапенко, Ю. А. Кошмаров,

51. И. С. Молчадский, А. Н. Шевляков. М.: Стройиздат, 1986. - 370 с.

52. Методические указания к выполнению курсовой работы по прогнозированию опасных факторов пожара в помещении / Ю. Г. Абросимов, В. В. Андреев, Ю. С. Зотов, Ю. А. Кошмаров, С. В. Пузач, Р. Н. Рамазанов. М.: МИПБ МВД РФ, 1997. - 65 с.

53. Пузач С. В. Трехмерное математическое моделирование начальной стадии пожара в помещении // Инженерно-физический журнал. 2000. -Т. 73,№3.-С. 621-626.

54. Пузач С. В. Математическое моделирование тепломассообмена при решении задач пожаровзрывобезопасности. М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. - 150 с.

55. Пузач С. В. Особенности тепломассообмена при горении жидкой горючей нагрузки в помещении с открытым проемом // Инженерно-физический журнал. 1999. - Т. 72, № 5. - С. 1025-1032.

56. Кошмаров Ю. А. Теплотехника. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. -501 с.

57. Яковлев А. Я. Расчет огнестойкости строительных конструкций. — М.: Стройиздат, 1988. 143 с.

58. Болдырев А. С. и др. Строительные материалы: Справочник / Под ред. А. С. Болдырева. М.: Стройиздат, 1989. - 567 с.

59. Ройтман М. Я. Пожарная профилактика в строительном деле. М.: Стройиздат, 1985.-590 с.

60. НПБ 201-96. Пожарная охрана предприятий. Общие требования.

61. Иванников В. П., Клюс П. П. Справочник руководителя тушения пожара. М.: Стройиздат, 1987. - 288 с.

62. Повзик Я. С. Справочник руководителя тушения пожара. — М.: ЗАО «Спецтехника», 2000. 361 с.

63. Повзик Я. С. Пожарная тактика. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1984. -480 с.

64. СНиП 21-01-97*. Пожарная безопасность зданий и сооружений.

65. СНиП 31-03-2001. Производственные здания.

66. Гражданский кодекс Российской Федерации. Часть первая. Официальное издание. М.: Юридическая литература, 1994.

67. ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.

68. Самошин Д. А. Расчет времени эвакуации людей. Проблемы и перспективы // Пожаровзрывобезопасность. 2004. - №1. — С. 33-46.

69. Абдурагимов И. М., Андросов А. С., Исаева Л. К., Крылов Е. В. Процессы горения. М.: ВМПТШ МВД СССР, 1984. - 268 с.

70. Пузач С. В. Некоторые закономерности радиационного теплообмена при пожаре на объектах энергетики // Известия РАН. Энергетика. -2003.-№6.-С. 145-152.

71. Пузач С. В., Пузач В. Г. Некоторые особенности тепломассообмена при пожаре в атриуме // Инженерно-физический журнал. — 2006. Т. 79, №5.-С. 135-146.

72. Селезнев В. Е., Алешин В. В., Пузач С. В. Анализ пожарной опасности газопроводов промышленных энергетических систем // Известия РАН. Энергетика. 2006. - №4. - С.64-76.

73. Селезнев В. Е., Пузач С. В. Численное моделирование транспортирования природного газа по трубопроводам энергетических систем // Известия РАН. Энергетика. 2006. - №4. - С.31-41.

74. Могильнер А. И., Курдявко В. П., Скоморохов А. О., Швецов Д. М. О некоторых методах решения задач контроля и диагностики аварийных состояний ЯЭУ. Препринт ФЭИ-588, Обнинк, 1975.

75. Микеев А.К. Противопожарная защита АЭС. 1990. 432 с.

76. Ильиных И.И. Гидроэлектростанции. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 248 с.

77. Статистика пожаров в ГЭС и ТЭС Вьетнама. ГУПО Вьетнама. 2009.

78. Проектно-конструкторская документации гидроэлектростанции Хоа Бинь и др.

79. TCVN 3254-1989. Пожарная безопасность. Общие требования, (на Вьетнамском языке)

80. TCVN 2622-1995. Противопожарная защита зданий и сооружений. Общие требований (на Вьетнамском языке)

81. TCXDVN 315:2004: ГЭС Цон Ла. Общие требования о технический безопасности (на Вьетнамском языке)

82. TCXDVN 335:2005 ГЭС Цон Ла. Стандарт о технический проектирования (на Вьетнамском языке)

83. DiNenno P. J., Drysdale D., Beyler С. L. at all. Handbook of Fire Protection Engineering. Third Edition. Quincy, Massachusetts: NFP A, SFPE, 2002.- 1604 p.

84. Harrison R., Spearpoint M. Entrainment of Air into a Balcony Spill Plume // Journal of Fire Protection Engineering. 2006. - V. 16, August. - pp. 211245.

85. Drysdale D. An Introduction to Fire Dynamic. Second Edition. N.J.: John Wiley, 1999.-449 p.

86. Chow Yi. L., Li W.K., Huo R. A Simple Two-layer Zone Model on Mechanical Exhaust in an Atrium // Building & Environment. 2005. - V. 40, N. 7. - pp. 869-880.

87. Li Y.Z. Smoke Flow and Control in Large Space Atrium Buildings. PhD Thesis. University of Science and Technology of China. Hefei. 2001.

88. Cooper, L.Y., Harkleroad M., Quintiere J. and Reinkinen W. (1982). An Experimental Study of Upper Hot Layer Stratification in Full-scale Multi-room Fire Scenarios // Journal of Heat Transfer. 1982. - N. 104. - pp. 741— 749.

89. Tanaka T. and Yamana, T. Smoke Control in Large Scale Spaces. Part 1. // Fire Science and Technology. 1985. - V. 5, N. 1. — pp. 31-40.

90. Klote J.H., Milke J.A. Principles of Smoke Management. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. Atlanta: GA, 2002.

91. Atkinson B. HST Verification of Smoke Management Systems using the Australian Method. Paper presented at the EUROFIRE '99 Conference. 2427 November. Affligen (Essene), Belgium. 1999. - pp. 1-18.

92. Atkinson G.T., Drysdale D.D. Convective Heat Transfer from Fire Gases // Fire Safety Journal. 1992. -V. 19. - pp. 217-231.

93. Rasmussen N. The Application of Probabilistic Risk Assessment Techniques to Energy Technologies // Annual Review of Energy. 1981. - V. 6. -pp. 123-138.

94. Thomas P.H. The Distribution of Temperature and Velocity Due to Fires beneath Ceilings. — UK: Building Research Establishment, Borehamwood, 1955.

95. Cooper L.Y., Woodhouse A. The Buoyant Plume-Driven Adiabatic Ceiling Temperature Revisited // Jornal of Heat transfer. 1986. - V. 108. - pp. 822835.

96. Motevalli V., Marks C.H. Characterizing the Unconfined Ceiling Jet under Steady-State Conditions: A Reassessment // Fire Safety Science. Proceedings of the Third International Symposium. New York: Elsevier Applied Science, 1991. - pp. 301-319.

97. Kokkala M.A. Experimental Study of Heat Transfer to Ceiling from an Impinging Diffusion Flame// Fire Safety Science. Proceedings of the Third International Symposium. New York: Elsevier Applied Science, 1991. - pp. 261-277.

98. Zukoski E.E., Kubota T. An Experimental Investigation of the Heat Transfer from a Buoyant Gas Plume to a Horizontal Ceiling. Part 2: Effects of Ceiling Layer. NBS-GCR-77-98. Washington: National Bureau of Standards, 1977.

99. Emmons H.W. The Ceiling Jet in Fires Fire Safety Science. Proceedings of the Third International Symposium. New York: Elsevier Applied Science, 1991.-pp. 249-255.

100. Chow W.K., Cui E., Li Y.Z., Huo R. and Zhou J.J. Experimental Studies on Natural Smoke Filling in Atria // Journal of Fire Sciences. 2000. - V. 18, March-April. - pp. 84-103.

101. Hinkley P.L., Hansel G.O., Marshal N.L. and Harrison R. Large-scaled Experiments with Roof Vents and Sprinklers. Part 1. Temperature and Velocity Measurements // Fire Science and Technology. 1993. - V. 13, N.l. - pp. 19-41.

102. Холщевников. В. В., Самошин. Д. А. Эвакуация и поведение людей при пожарах. . М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. - 209 с.

103. Оптимизация использования гидроэнергоресурсов СРВ на длительную перспективу:05.14.10 -Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки / Лыу Лыонг 1989. Д JI888

104. А.Ю. Александровский. Оборудование ГЭС : учебное пособие по курсу «Энергетические установки». Ред. В.И. Обрезков. М. МЭИ. 1992. 83с.

105. Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанцию Ред. Д.С. Щавеков. JI. «Энергоиздат» 1981. 520с.

106. А.Ю. Александровский, Б.И. Силаев. Обоснование параметров проектируемой ГЭС. Методическое пособие по курсу «Проектирование гидроэнергетических установок» по направлению «Электроэнергетика». Курсовое проектирование. М. МЭИ,2006. 104с.