Підвищення ефективності системи димовидалення при горінні рухомого складу в тунелі метрополітену - Автореферат

Статистика пожеж у метрополітенах свідчить, що біля 75% пожеж виникають у рухливому составі і у половині усіх випадків поїзд, що горить, зупиняється в тунелі. Вищесказане дозволяє вважати, що підвищення ефективності системи димовидалення, яка забезпечує проведення евакуації пасажирів при горінні рухливого складу в тунелях метрополітену, є актуальною науковою задачею підвищення пожежної безпеки метрополітенів. Дисертаційна робота є складовою частиною досліджень, проведених автором у рамках НДР №0101U001486 "Аварійні вентиляційні режими метрополітенів при пожежах у тунелях", НДР №1959810926 "Розробити режими роботи системи тунельної вентиляції Київського метрополітену на випадки пожеж і задимлень" і №1-01. Метою роботи є розробка алгоритму оцінки ефективності системи димовидалення, що дозволяє підвищити ефективність цієї системи в період евакуації пасажирів при горінні рухомого складу в тунелі метрополітену У роботі використаний комплексний метод досліджень, що включає: аналіз і узагальнення науково-технічних досягнень в галузі визначення усталеності газоповітряних потоків у підземних спорудженнях; математичне моделювання з використанням основних законів тепломасопереноса і рудничної аерології; імітаційне моделювання процесів димовидалення у вентиляційній мережі метрополітену при пожежах у тунелях; експериментальні дослідження чинників, що визначають ефективність димовидалення на шляхах евакуації пасажирів при пожежі рухливого складу в тунелі метрополітену.Прикладена до тунелю депресія вентиляторів враховувалася джерелом тяги hkp, Па, у гілці 7, рівним критичної депресії тунелю. Наявність поїзда в тунелі моделювалася опором гілки 5, розмір котрого R5=Rm, кг/м7, дорівнює місцевому аеродинамічному опорові поїзда, що стояв в тунелі. (3) де p - тиск у газоповітряному потокові, Па; с - щільність газоповітряного середовища, кг/м3; u - швидкість газоповітряного потоку, м/с; ltp - безрозмірний коефіцієнт тертя; d = 4Sп/W - гідравлічний діаметр потоку, м; Sп - поперечний перетин потоку, м2; W - периметр потоку, м; g - модуль вектора гравітаційних сил, м/с2; b - кут нахилу тунелю, град; д=H/2 - умовна довжина шляху прямування потоків конвекції в напрямку y, м, при висоті поперечного перетину тунелю H, м; Іи - джерела (стоки) тепла, Вт/м3; Ткр - температура масиву кріпи, , К; акр - температуропроводність матеріалу кріпі, м2/с; с0 - характерна щільність повітря (до виникнення пожежі), кг/м3; u0 - швидкість у характерному перетині потоку (на вході вентиляційного струменю в тунель); T0 - характерна температура (до виникнення пожежі), К. Для визначення динаміки температур в осередку пожежі на підставі (1)-(4) сформульована задача нестаціонарного теплообміну між повітряним потоком, що надходить у тунель, осередком пожежі і масивом кріпи: (5) де - відносний розмір температур T, К; індекси "оч" і "кр" указують на значення температур газоповітряного середовища в осередку пожежі й у масиві кріпи, відповідно; - максимальне збільшення температур в осередку, К; - час повного розвитку пожежі, із; - обєм осередку пожежі, м3; - похідна по від ; - відносний час; - безрозмірні комплекси, аналоги чисел Эйлера, Стантона, Нуссельта і Фурє для умов тунелю; - гранична глибина прогріву масиву кріпи, м. , (16) де kc - коефіцієнт, що визначає відношення витрат повітря в тунелі при одиночній та груповій роботі вентиляторів; kn - коефіцієнт, що враховує перерозподіл витрат повітря в тунелях, при припиненні вентиляційної струмені в аварійному тунелі; Qt - витрата повітря що подається у тунель при одиночній роботі станційного вентилятора; rb, rd, ri, rj - опір гілок, що складають розрахункову схему вентиляції тунелів.Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій дано нове рішення актуальної наукової задачі, що полягає в розробці алгоритму оцінки ефективності системи димовидалення, яка забезпечує евакуацію пасажирів при горінні рухливого складу в тунелі метрополітену та дозволяє підвищити ефективність аварійних режимів роботи системи тунельної вентиляції, безпеку евакуації людей із метрополітенів і ефективність дій пожежної охорони при ліквідації пожежі. Встановлено, що застосовувані в метрополітенах аварійні режими роботи системи димовидалення, не забезпечують безпечні умови евакуації пасажирів при пожежах у тунелях; відсутнє методичне забезпечення, що дозволяє оцінити ефективність системи димовидалення при горінні рухливого складу в тунелі, і здійснити обґрунтований вибір режимів роботи системи димовидалення. Використання цього звязку в еквівалентній схемі зєднання потоків дозволяє визначити критичну швидкість потокові, що поступає в тунель при горінні рухливого складу. Встановлено, що використання співвідношень розмірів теплових чинників пожежі і критичних параметрів вентиляції тунелів дозволяє оцінити ефективність систем димовидалення при горінні рухомого складу в тунелі метрополітену. Розроблено критерії й алгоритм оцінки ефективності системи димовидалення, використання яких забезпечує видален

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ