Распространение - пена
Cтраница 1
Распространение пены по поверхности выгорания неизбежно связано с увеличением общего объема пенного слоя, которое в единицу времени равно разности между производительностью пе-ногенератора Уп 7 подающего пену, и объемом, разрушающимся в единицу времени по всем граничным поверхностям пенного слоя: Йр - ( 1у 1к) 5п - Ip Sn. Так как величина VP является произведением монотонно возрастающей и монотонно убывающей функции, то, следовательно, имеет экстремум. Наличие экстремума ясно и из физических представлений: в начальной стадии процесса тушения в единицу времени разрушается относительно небольшой по абсолютной величине объем пены, так как интенсивность разрушения пены имеет максимальное значение, но мала поверхность пенного слоя, на которой происходит ее разрушение. В заключительной стадии процесса тушения скорость разрушения объема пены также оказывается мала ввиду уменьшения теплового потока от факела пламени. [1]
По мере распространения пены увеличивается высота h, величина боковой поверхности и уменьшается радиус Rv верхнего основания. [2]
Модели процессов горения и распространения идеальной пены являются основой для описания динамики процесса тушения, но должны быть дополнены условиями, характеризующими интенсивность протекания составляющих процесса разрушения пены. В общем случае этими составляющими являются: разрушение пен вследствие синерезиса и коалесценции пузырьков; разрушение под воздействием конвективного и лучистого тепловых потоков, а также от контакта с нагретыми поверхностями элементов конструкций и горючего, в том числе и за счет специфического разрушающего действия на пену паров полярных жидкостей. Интенсивность протекания каждого из этих процессов в свою очередь зависит от времени тушения и может существенно изменяться в зависимости от конкретных условий тушения, свойств раствора пенообразователя и горючего, параметров пены. Например, разрушение пены от контактного взаимодействия с нагретыми поверхностями ограждающих конструкций может играть заметную роль при объемном тушении высокократной пеной, но быть пренебрежимо мало или отсутствовать при поверхностном тушении горючих жидкостей в резервуарах или проливах на землю. Аналогично разрушение пены от контактного взаимодействия с поверхностью горючего может быть как доминирующим ( при относительно высоких значениях температуры поверхностного слоя горючего или использовании пен из обычных синтетических пенообразователей для тушения полярных жидкостей класса спиртов, эфиров и кислот), так и второстепенным. [3]
В процессе опыта определяют время распространения пены по горящей поверхности и время окончательного тушения. Через 10 мин после прекращения подачи пены горючую жидкость, находящуюся под ее слоем, пробуют снова поджечь с помощью факела. Спустя 5 мин слой пены в центре резервуара разрушается, горючее снова воспламеняется и по истечении 5 мин горения измеряется площадь горения. [4]
Скорость и, следовательно, время распространения пены по поверхности горения неразрывно связаны с основными параметрами пены, такими как кратность, дисперсность, в значительной мере определяющими ее огнетушащие свойства. Медленное распространение пены по поверхности приводит к увеличению интервала времени с момента образования какого-либо элементарного объема пены до момента достижения им заданной координаты. За это время может произойти существенное обезвоживание пены за счет синерезиса и снижение дисперсности в результате коалесценции пузырьков, что, в свою очередь, приведет к интенсивному разрушению этого участка пены под действием тепловых потоков от зоны горения. [5]
В ряде случаев ( например, при относительно большом пути распространения пены) оказывается возможным использовать в системе расчета условие квазистационарности течения пены. [6]
 |
Векторы скоростей растекания пены по горизонтальной поверхности при подаче пены под углом ос к нормали. [7] |
Место подачи пены в общем случае также не совпадает с геометрическим центром поверхности, а распространение пены сопровождается ее разрушением как за счет естественных процессов, протекающих в пене, так и под воздействием факела пламени, нагретых элементов конструкций и поверхности горючего. [8]
На пластину со сферическими отметками наносят пену и спустя некоторое время после начала опыта замеряют величину распространения пены. [9]
Успешное тушение пожара зависит не только от огнетушащих свойств пены, но и от условий ее подачи, определяющих возможность и скорость распространения пены по всей площади горения за минимальное время и при минимальном суммарном расходе. При неправильном выборе места и режимов подачи пены, без учета ее реологических свойств эффективность тушения пожара может оказаться значительно ниже расчетной, что приведет к перерасходу огнетушащего состава и возрастанию времени тушения. Это произойдет, например, в результате накопления на части поверхности горючего неоправданно большого по высоте слоя пены, в то время как на другой части поверхности толщина может оказаться недостаточной для тушения. [10]
Однако хотя уравнение (1.26) выполняется для каждого элементарного объема слоя пены, оно не выполняется для любого участка кольцевого слоя, так как при распространении пены изменение высоты слоя связано не только с его деформацией, но и с необратимой потерей некоторой части объема вследствие разрушения. [11]
 |
Векторы скоростей растекания пены по горизонтальной поверхности при подаче пены под углом ос к нормали. [12] |
Подробное рассмотрение движения пены при различных условиях ее подачи и распространения далеко выходит за рамки вопросов, рассматриваемых в настоящей книге, однако следует подчеркнуть, что изложенные в этой главе подходы к аналитическому описанию закономерностей движения пенного слоя остаются справедливыми и требуют лишь дополнительного включения в расчетную систему уравнений зависимостей, описывающих граничные и начальные условия подачи и распространения пены. [13]
Значительно сложнее выделить роль каждого из возможных механизмов тушения применительно к тушению горючих жидкостей, так как в этом случае степень их проявления зависит от физико-химических свойств горючего и пенообразующей жидкости, параметров пены и времени взаимодействия пены с участком поверхности горения. Например, при распространении пены по поверхности высококипящей жидкости передние участки пенного слоя оказывают лишь теплоизолирующее и охлаждающее действие, а по мере охлаждения горючего и снижения давления его паров главенствующим становится изолирующее действие. [14]
Отличие этого случая от предыдущего заключается в качественных изменениях условий теплообмена, происходящих в процессе тушения. Если на первой из них распространение пены сопровождается уменьшением масштаба турбулентности и высоты факела при сохранении его конической формы, то на второй образуется кольцевой факел, окружающий поверхность, покрытую пеной. [15]
Страницы: 1 2