Оптимизация рецептур огнетушащих порошков и имитационное моделирование их воздействия на динамику фронта лесного пожара

• Автор: Удилов, Тимофей Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Особенности пожаров в лесном фонде Восточной Сибири и способы

их тушения

1.2. Обзор сведений об огнетушащих порошках и их производителях.

1.3. Проблемы дифференциального моделирования и прогнозирования распространения фронта лесного пожара.

1.4. Постановка задач исследований

2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методики определения показателей огнетушащих порошковых составов

2.2. Разработка методики определения параметров порошкового тушения лесных горючих материалов.
2.3 Методики планирования эксперимента и оценки адекватности
математических моделей
2.4. Выводы по главе
3. МАТЕМА1ИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЦЕПТУР ОГНЕТУШАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СОСТАВОВ
3.1. Разработка методики построения моделей основных показателей огнетушащих порошковых составов.
3.2. Построение программноалгоритмической среды векторной регрессии для оптимизации рецептур огнетушащих порошков.
3.3. Выбор и обоснование ингредиентов огнетушащих порошковых составов
3.4. Планирование лабораторных исследований и моделирование рецептур огиетушащих порошковых составов.
3.5. Выводы по главе
4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОРОШКОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ.
4.1 Идентификация структуры математической модели динамики фронта лесного пожара и разработка программного
комплекса РЕДИМ.
4.2 Экспериментальное исследование параметров тушения лесных
горючих материалов порошковыми технологиями
4.3 Анализ имитационного моделирования воздействия огнетушащих порошковых составов на динамику фронта лесного пожара
4.4. Выводы по главе.
Заключение.
Список использованной литературы


Способ забрасывания огня грунтом применяется на легких песчаных и супесчаных почвах, когда применение захлестывания огня малоэффективно, а быстрая прокладка заградительных полос невозможна. При засыпке кромки грунтом сбивают пламя, прекращают поступление воздуха в зону горения и одновременно охлаждают горящие частицы ниже температуры воспламенения. Грунт выкапывают штыковыми лопатами из ямок тут же у кромки пожара и разбрасывают веером так, чтобы сбить пламя по всей ширине кромки. После того как пламя сбито, кромку пожара засыпают полосой грунта шириной — см и толщиной 2—4 см []. Иногда способ засыпки грунтом сочетают с локализацией очага пожара узкой минерализованной полосой. Способ тушения кромки низовых пожаров грунтом нашел в практике широкое применение, хотя является очень трудоемким и малопроизводительным. Звено из двух человек за 1 ч работы надежно локализует лишь около 0—0 м кромки пожара. Для облегчения проведения тушения таким способом применяют ручные и тракторные грунтометы. Заградительные и минерализованные полосы и канавы прокладывают с целыо локализации пожаров. Как было отмечено выше, для прокладки за^адительных и опорных полос могут применяться различные почвообрабатывающие орудия и механизмы. При отсутствии механизированных средств, нецелесообразности или невозможности их применения заградительные полосы можно прокладывать с помощью ручных орудий, удаляя напочвенный покров или снимая дернину до минерального слоя. Для прокладки заградительных полос используют также взрывчатые вещества. Однако прокладку полос данным способом целесообразно осуществлять только в отдаленных районах, куда невозможно с достаточной быстротой доставить почвообрабатывающие механизмы и орудия. Заградительные полосы устраиваются вначале на всю длину фронта пожара на расстоянии от до 0 метров от головной части пожара, а затем - на флангах на расстоянии от до метров. Ширина заградительных полос - от 0,5 до 4 мегров. Эти расстоянии выбираются в зависимости от количества сил и средств, которыми создастся полоса. Трасса заградительной полосы очищается полностью от горючих материалов [8]. При борьбе с интенсивными пожарами применяют отжиг (или сжигание) ЛГМ, прежде всего перед фронтом пожара. Отжиг ведется от опорной полосы в сторону пожара. Основной недостаток отжига - медленное продвижение огня отжига против ветра навстречу фронту пожара. По сути, отжиг представляет собой управляемый встречный огонь. Необходимо отметить, что отжиг является наиболее эффективным способом, применяемым при тушении верховых, а также сильных и средней силы низовых пожаров. Этот способ позволяет быстро останавливать распространение таких пожаров небольшими по численности силами. На практике остановка фронта устойчивого верхового пожара, действующего в молодняках и охватившего небольшую площадь, достигается тушением огня струями распыленной воды из пожарных автоцистерн. Вода является самым распространенным средством тушения лесных пожаров и применяется как в виде мощных компактных струй, так и распыленной. Мощная струя разрушает структуру горящих материалов, перемешивает их с грунтом и отбрасывает на уже пройденную огнем территорию. Для доставки воды и других огнетушащих веществ используются пожарные автомобили, тяжелая тракторная техника и мотопомпы. Для тушения удаленных, быстро распространяющихся лесных пожаров в районах авиационной охраны лесов и тушения пожаров, действующих на участках лесного фонда, загрязненных радионуклидами, а также в случае угрозы населенным пунктам и важным объектам экономики, когда применение других средств неэффективно или нет времени для их использования, применяют самолеты-танкеры (типа ИЛ-ТД с общей емкостью бортовых сливных устройств тонны воды), взлетающие с сухопутных аэродромов, гидросамолеты (амфибии) типа Бе-0 и вертолеты, оборудованные специальными емкостями для забора, перевозки и слива воды на кромку пожара и создания перед фронтом пожара заградительной полосы. Для тушения слабых низовых пожаров используют ручные лесные огнетушители, такие как РЛО-М, ОЛУ-, ОР-1 и другие. Учитывая цели и задачи исследования, рассмотрим возможности применения ручных лесных огнетушителей несколько подробнее.