Способ гидромоделирования воздушной среды в подземных выработках при пожаре

 

Изобретение относится к исследованиям на гидромоделях газодинамики шахт, рудников, тоннелей и карьеров . Цель - повышение точности гидромоделирования процесса распространения пожарных газов (ПГ) при возникновении очага пожара в подземных выработках. Способ основан на создании в модели выработки потока нагретого до 75-100°С имитатора ПГ, взаимодействующего с имитатором вентиляционного потока. В модель имитатора ПГ, вводят на высоте ,65 Dm от имитатора очага пожара, где D - диаметр реального очага пожара,Mjm - масштаб моделирования . Имитатор вентиляционного потока подают в модель через бак постоянного давления. Перёд введением имитаторов рабочее пространство модели выработки тоннеля заполняется прочной водой с расходом, соответствующим натурному вентиляционному режиму подземной выработки. Затем температурными солеметрическими датчиками контролируют распространение т-ры и концентрации ПГ в объеме модели. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН.Я0, 140 9 А1 (au 4 Е 21 F 1/02

1" Р (ь °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

„ +3 г:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -,д, К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ». (54) СПОСОБ ГИДРОМОДЕЛИРОВАНИЯ ВОЗн, ДУШНОЙ СРЕДЫ В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ ПРИ ПОЖАРЕ (57) Изобретение относится к исследованиям на гидромоделях газодинамики шахт, рудников, тоннелей и карьеров. Цель — повышение точности гидромоделирования процесса распростра(21) 4010814/22-03 (22) 27. 11. 85 (46) 30.06.88. Бюл, У 24 (71) Ленинградский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института противопожарной обороны (72) В.В.Ильин, К.С.Симонов и А.В.Красников (53) 622.8.82 (088.8) (56) Медведев И.И. Проветривание калийных рудников. M:Íåäðà, 1970. с. 161.

Авторское свидетельство СССР

У 637535, кл. Е 21 F 1/00, 1977. нения пожарных газов (ПГ) при возникновении очага пожара в подземных выработках. Способ основан на создании в модели выработки потока нагретого до 75-100 С имитатора ПГ, взаимодействующего с имитатором вентиляционного потока. В модель имитатора ПГ, вводят на высоте h w 2,65

D тп от имитатора очага пожара, где

D — диаметр реального очага пожара,м, m — масштаб моделирования. Имитатор вентиляционного потока подают в модель через бак постоянного давления. Перед введением имитаторов рабочее пространство модели выработки тоннеля заполняется прочной водой с расходом, соответствующим натурному вентиляционному режиму подземной выработки.

Затем температурными солеметрическими датчиками контролируют распространение т-ры и концентрации ПГ в объе" ме модели. 2 ил.

1406393

Модель выработки тоннеля 10 и установленных в ней макетов вагонов подвижного состава 11 обеспечивается подачей рабочей среды через бак

12. Регулировка расходов воды осуществляется вентилями 13. Сопло 3 с соответствующим диаметром устанавливается таким образом, чтобы его верхняя часть находилась на заданной высоте h от места нахождения очага горения. Скоростью,„(фиг ° )

1) выхода свободной струи регулируется вентилем 14, а постоянство напора жидкости обеспечивается бачком

15 постоянного давления. Подогрев тепловой струи осуществляется в смесителе 16, который оснащен подогревателем 17 и мешалкой 18. Контролировать процесс распространения температуры и концентрации в объеме модели допускается температурными или солеметрическими датчиками. При

Изобретение относится к способам сследования на гидромоделях газоинамики шахт, рудников, тоннелей карьеров, в объемах которых просходит взаимодействие свободно выужденных газовоздушных потоков, орождаемых высокотемпературным лоальным источником и принудительной ентиляцией, и может быть использова- 10 о в горном, пожарном и строительном деле.

Цель изобретение — повышение точности гидромоделирования процесса распространения пожарных газов при возникновении очага пожара в подземных выработках.

На фиг. 1 изображен фрагмент гидромодели с источником струи, реализующим предлагаемый способ гидро- 20 моделирования вентиляции при пожаре в подземных сооружениях; на фиг. 2 показана полная схема гидромодели тоннеля метрополитена с подвижным составом. 25

Имитатор 1 пожарных газов подается из устанавливаемого над имитато—

:ром 2 очага пожара сопла 3 с верхней частью 4 выпуклой формы с отвер-! стиями 5 и патрубка 6, имеющего 30

У резьбу на внешнем диаметре и канал

7, по которому подается имитатор 1 пожарных газов, взаимодействующий с имитатором 8 вентиляционного потока. На патрубке 6 установлена соединительная втулка 9 с уплотнениями. кондуктометрическом методе измерения в тепловую и нагретую струю добавляется соль NaC1 в расчете 10 гл, В состав кондуктометрической измерительной аппаратуры входят генератор 19 импульсов, источник 20 питания, электронный блок 21, регистратор 22, потенциометры 23 и кондуктометрические датчики 24.

Для измерения температуры среды применяются термопары 25 и потенцио-. метры 26

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом экспериментов проводят расчет начальных условий ° По известным зависимостям определяют скорость, температуру, сечение реальной тепловой струи на ее участке, удовлетворяющему условию р р где p — плотность вентиляционного потока;

1 плотность тепловой свободной среды.

Затем по правилам моделирования с использованием определяющих для данного физического процесса критериев подобия устанавливают масштабы моделирования начальных скоростей (w» йс ) температур (tT<

) где и„ t< — соответственно ско-с рость и температура рабочей среды;

W u t — соответственно скорость т xh и температура тепловой свободной струи на высоте h имитатора очага пожара. Полученные масштабы моделирования устанавливают требования к начальным условиям моделирования.

Затем рабочее пространство модели выработки тоннеля 10 заполняют проточной водой с расходом, соответствующим натурному вентиляционному режиму подземной выработки, Сопло 3, подающее имитатор 1 пожарных газов, устанавливают на высоте h, удовлетворяющей условию h 2,65 D m, где

D — диаметр реального очага пожара;

m — масштаб моделирования.

Имитатор 1 пожарных газов в виде

1.07 -ного раствора хлористого натрия подготавливают в смесителе 16, а доводят до 75-100 С, после чего перемешивают мешалкой 18. Имитатор 8 вентиляционного потока подают в модель через бак 12 постоянного давления. В опытах последовательно устанавливают заданную скорость движения имитатора 8 вентиляционного по1406393 тока вентилями 13. После включения измерительной аппаратуры 19, 20, 21, 22, 23 и 24 и установки вентиля 14 на определенный расход в модель вы5 работки тоннеля 10 вводят имитатор пожарных газов. В процессе проведения опыта регистрируется температура и концентрация в объеме модели.

Обработка полученных данных для нату- 10 ры дает количественную характеристику процессов переноса температуры и концентрации пожарных газов при пожаре в выработке.

Формула изобретения 15

Способ гидромоделирования воздушной среды в подземных выработках при пожаре, включающий создание в модели выработки потока нагретого имитатора пожарных газов, взаимодействующего с имитатором вентиляционного потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности гидромоделирования процесса распространения пожарных газов при возникновении очага пожара в подземных выработках, имитатор пожарных газов нагревают до 75-100 С, à его ввод в модель осуществляют на высоте }10 2)65

D m от имитатора очага пожара, где

2 — диаметр реального очага пожара, м m — масштаб. моделирова ния.

1406393

Отдодопрадай фиг.2

Составитель Л.Серова

Текред И.Верес

Корректор M.Âàñèëüåâà

Редактор А.Лежнина

Подписное

Тираж 426

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3177/35

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4