Теоретические исследования стадийности превращений древесины в волне горения

Abstract

Сформулирована краевая задача переноса тепла и влаги в частных производных, с известным начальным распределением температуры и влаги, при заданных предельных тепловых условиях стандартного пожара, что позволяет рассчитать поля температуры и влаги к моменту возгорания древесины. Для практической оценки огнестойкости и управления процессом горения при моделировании были выделены эффективные стадии и определены условия существования волны горения. В зависимости от внешних условий, ведущая стадия, которая определяет скорость горения и распространения волны горения, может вести или быть ведомой. Анализ трех режимов стадийного процесса горения (управления, отрыва и слияния) показал, что скорость газификации в режиме управления ведет к интенсивному образованию обугленной прослойки (конденсируемой к -фазы), которая имеет низкие значения теплопроводности.

Сформульовано крайову задачу переносу тепла і вологи в часткових похідних, з відомим початковим розподілом температури і вологи, при заданих граничних теплових умовах стандартної пожежі, що дозволяє розрахувати поля температури і вологи до моменту спалаху деревини. Для практичної оцінки вогнестійкості і керування процесом горіння при моделюванні були виділені ефективні стадії і визначені умови існування хвилі горіння. У залежності від зовнішніх умов, провідна стадія, що визначає швидкість горіння і поширення хвилі горіння, може бути провідною або підлеглою. Аналіз трьох режимів стадійного процесу горіння (керування, відриву і злиття) показав, що швидкість газифікації в режимі керування веде до інтенсивного утворення обвугленого прошарку (конденсованої к - фази), який має низькі значення теплопровідності.

For the heat and moisture transfer, a boundary-value problem is formulated in partial derivatives, with known initial distribution of temperature and moisture, with the given extreme thermal conditions of a standard fire, hence, allowing to calculate fields of temperature and moisture up to the moment of the wood combustion. For practical assessment of fire resistance and control of combustion process, during the simulation, effective stages and conditions for the existence of a combustion wave were identified. Depending on the external conditions, leading stage, which determines the combustion rate and propagation of the combustion wave, may be conductive or subordinate. Analysis of three modes of the phasic combustion process (management, separation and merger) shows that rate of gasification in the control mode leads to intensive formation of the charred layer (condensed k-phase) with low thermal conductivity.