СИСТЕМА ВИМІРЮВАННЯ ЗАДИМЛЕНОСТІ ОБ’ЄКТУ
01.11.2022 12:18
[3. Технічні науки]
Автор: Лисенко Наталія Вікторівна, магістрант, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ
Основним із найефективніших методів системи пожежогасіння є вогнегасні аерозольні генератори. В результаті горіння шихти, ініційованого піротехнічним імпульсом від стартового вузла генератора, утворюється хмара вогнегасного аерозолю, яке заповнює обсяг і гасить пожежу. Аерозольні частинки, що утворюються при згорянні шихти, завдяки своїм невеликим розмірам, здатні перебувати в підвішеному стані протягом 30-40 хвилин. При досягненні вогнегасної концентрації аерозолю в приміщенні тепловіддача різко знижується, відбувається поступове зниження температури газового середовища і горіння припиняється. Саме тому ми вважаємо за необхідне дослідити детально принцип аерозольного пожежогасіння, а також проаналізувати математичні методи, що імітують задимленість [1].
Зауважимо, що димові сигналізації забезпечують значний рівень безпеки домогосподарств, значно зменшуючи ризик загибелі під час зареєстрованих пожежу будинках з працюючою димовою сигналізацією. Однак показники димової сигналізації можуть ще більше знизити ризик пожежі. Більш рання активація сигналізації за рахунок підвищення чутливості димових датчиків є одним з підходів до підвищення продуктивності [1].
Для повної характеристики аерозолів необхідно знати розподіл частинок, але на практиці часто доводиться обмежуватися вказівкою «середнього розміру» у всіх тих випадках, коли досліджується не розподіл розмірів частинок, а деяка властивість аерозолю в залежності від розмірів частинок. Наприклад, коефіцієнт дифузії, діаметр дифракційної корони.
При дослідженні моделі аерозолю показано, що основними механізмами зменшення маси аерозолю є випаровування крапель, коагуляція і відстоювання. Інтенсивність цих процесів залежить від діаметра аерозольних частинок (що залежить, в свою чергу, від швидкості згортання), фізико-хімічних властивостей частинок і параметрів зовнішнього середовища. Теоретично показано, що швидкість коагуляції збільшується при накладенні акустичного поля і при введенні додаткової дисперсної фази, Причому, чим вище дисперсія додаткової фази, тим більше ефект. Вплив ультразвуку на аерозольну хмару - це радіаційний тиск, що також сприяє прискоренню відстоювання. Цей механізм стає провідним механізмом при зменшенні розміру частинок.
Введення додаткової дисперсної фази в існуючий аерозоль збільшує швидкість коагуляції, а отже, і осадження частинок, збільшуючи їх концентрацію. Слід зазначити, що найкращий результат вийде при більш високій дисперсності введеного аерозолю, так як буде більша кількість частинок n0, більша кількість зіткнень за одиницю часу і конкретна площа поверхні, відповідно, більш високі показники коагуляції і осадження. Окремих досліджень потребує фізико-математична модель для випадку двофазного аерозолю (параметри з індексом 1 відносяться до додаткової дисперсної фази). Необхідно пам'ятати, що одна або обидві дисперсні фази можуть випаровуватися, що впливає на втрату маси аерозолю. На практиці таке завдання може виникати, наприклад, в шахтах або при гасінні пожеж, при відкладенні пилу на виробничих об'єктах за допомогою дощувальних установок і т. д.
Література:
1. Knoch M., Keller M. The customised electronic nebuliser: a new category of liquid aerosol drug delivery systems // Expert Opin Drug Deliver. – 2005. – Vol. 2. – Р. 377-390.
_____________________
Науковий керівник: Маркіна Ольга Миколаївна, кандидат технічних наук, доцент, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ