WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 ||

Томский государственный университет E-mail: six9teen@sibmail.com Проблема торфяных пожаров не вызывает сомнения. Напри-мер, только в московском регионе масштабные торфяные пожары за последние 50 лет были зафиксированы в 1972, 1992, 2002 и 2010 гг. По данным МЧС, всего с начала пожароопасного перио-да 2010 года на территории Московской области возникло 996 очагов природных пожаров на площади 546 гектаров, из них 443 торфяных. Несмотря на негативные последствия торфяных пожа-ров до сих пор не разработана научно-обоснованная система про-гноза возникновения этих пожаров, которая бы позволила оцени-вать вероятность появления торфяного пожара.

Влагосодержание растительных горючих материалов (РГМ), при котором РГМ способны к воспламенению, и влагосодержа-ние, при котором огонь способен распространяться вдоль слоя РГМ без дополнительных источников энергии, различны, кроме того, эти значения различны для различных типов РГМ. Поэтому решение задачи о сушке РГМ занимает важнейшее место в про-цессе прогноза пожарной опасности.

В работе рассматривается одномерная задача в декартовой системе координат. Математическая модель сушки слоя торфа является однотемпературной. Торф в процессе сушки считался многофазной средой, состоящей из сухого органического вещест-ва, свободной и связанной воды, газовой фазы.

Численное решение данной системы уравнений осуществля-лось методом контрольного объема с постоянным по времени шагом.

В результате расчетов по описанной выше модели были получены зависимости объемной доли воды, газовой фазы и температуры слоя торфа от времени. Проведено исследование влияния содержания начальных объемных долей на скорость сушки слоя торфа. Полученные численные результаты согласуются с экспериментальными данными.

Работа выполнена в рамках реализации РФФИ №11-01-00673-а и РФФИ №10-01-91054 НЦНИ-а.

Огненные смерчи Огненные смерчи Дроздов Я.А.

Научный руководитель: профессор, д.ф.м.н. Гришин А.М.

Томский государственный университет E-mail: adimax07@mail.ru В настоящее время стала актуальна проблема возникновения различных катастроф и стихийных бедствий. Ущерб, наносимый, в частности, природой, достаточно значителен, что заставляет детально изучать причины и следствия стихийных явлений и катастроф. Одной из таких проблем являются огненные смерчи, возникающие при крупных массовых пожарах, при авариях на объектах нефтехимии, а также при крупных массовых пожарах в городах. Целью данной работы является обзор публикаций по физическому и математическому моделированию огненных смерчей и нахождение скорости распространения смерча при экспериментальных данных и при помощи параметров реальных явлений происходящих в мире, а также сравнение этих скоростей.

Было изучено строение смерча и его виды, сделан краткий обзор публикаций по огненному смерчу. Также произведено сравнение скорости распространения огненного смерча экспериментального с реальным смерчем, который был зафиксирован в городе Сан-Пауло в Бразилии. Были получены следующие выводы: Скорость распространения огненных смерчей действительно растет с ростом их высоты h. Аналогичное влияние на линейную скорость перемещения вихрей оказывает температура T. Более слабое влияние на величину v оказывают молярные массы окружающей воздушной среды M и продуктов горения M в самом смерче.

e Экспериментальное исследование возникновения и распространения степного пожара и анализ характеристик пламени фронта степного пожара Экспериментальное исследование возникновения и распространения степного пожара и анализ характеристик пламени фронта степного пожара Караваев В.В.

Научный руководитель: доцент, к.ф.-м.н. Лобода Е.Л.

Томский государственный университет В докладе рассмотрены результаты экспериментов по исследованию возникновения и распространения степного пожара. Приводится сравнение изменения скорости ветра от времени и изменения скорости распространения фронта пожара. В докладе сделано сравнение температурных характеристик фронта степного пожара, полученных при помощи термопар и ИК-методами. Проведен анализ и определены значения коэффициентов излучения пламени очагов горения растительных горючих материалов (РГМ).

Известно, что любой очаг горения представляет собой переменную в пространстве и времени высокотемпературную оптическую среду со всеми её оптическими характеристиками. Поэтому при проведении температурных измерений в очагах горения инфракрасными методами возникает проблема получения термодинамических значений температуры [1]. Для получения в динамике качественного инфракрасного изображения пламени и измерения его оптических характеристик применялись тепловизоры со спектральными рабочим диапазонами 35 мкм (Inframetrics-760) и 2.5-2.7 мкм (JADE J530SB) с возможностью регистрации изображений в реальном времени и с радиометрической измерительной функцией.

В докладе приведены сравнения в реперных точках ИКизмерений с термопарными и зависимость коэффициента излучения пламен от влагосодержания РГМ.

ЛИТЕРАТУРА 1. А.М. Гришин А.А. Долгов, В.В. Рейно, Р.Ш. Цвык «Спектры излучения при горении лесных материалов». Материалы международной конференции “Лесные и степные пожары: возникновение, распространение тушение и экологические последствия». Иркутск, 2001год.

Экспериментальные и теоретические исследования зажигания торфа от низового лесного пожара Экспериментальные и теоретические исследования зажигания торфа от низового лесного пожара Касымов Д. П.

Научный руководитель: профессор, д.ф.м.н. Гришин А. М.

Томский государственный университет E-mail: Kasimov_den464a@mail.ru В Российской Федерации торфяные пожары, наряду с лесными и степными пожарами, являются довольно распространенным негативным природным явлением. В частности, в августе и сентябре 2010 года торфяные пожары имели место на огромной территории Европейской части Российской Федерации. Как правило, торфяники горят в засушливый период времени и могут возникать в результате действия низового лесного пожара.

В Томском государственном университете проблемами изучения торфяных пожаров успешно занимаются уже более 30 лет. В частности, была разработана установка по исследованию лесных, степных и торфяных пожаров, на которую был получен патент [1]. Условия перехода низового лесного пожара в торфяной изучены недостаточно, поэтому представляют интерес результаты экспериментальных и теоретических исследований торфяных пожаров.

В работе дается краткое описание экспериментальной установки, подробная схема проведения эксперимента, анализ результатов экспериментальных исследований и приводятся результаты численного решения. Проведены эксперименты по изучению перехода низового лесного пожара в торфяник. На основе экспериментальных данных получена скорость горения вершинного торфа. Установлены критические значения для температуры источника зажигания, при которых период зажигания торфа определяется интенсивностью внешнего очага горения, начальным содержанием окислителя в порах реагента, процессами сушки, пиролиза торфа и экзотермической реакцией окисления оксида углерода. Показано, что результаты численных расчетов по величине скорости тления согласуются с экспериментальными данными.

ЛИТЕРАТУРА 1. Патент на изобретение № 237/220. Испытательный комплекс для моделирования лесных, степных и торфяных пожаров / Гришин А. М., Зима В. П., Кузнецов В.Т., Фильков А. И. З-ка № 2008/17660 от 04.05 2008, опубл. 27.10.2009. Бюл. № 30.

Тепломассообмен стенки и высокотемпературного газа при наличии вдува жидкости через пористые материалы Тепломассообмен стенки и высокотемпературного газа при наличии вдува жидкости через пористые материалы Краснов А.А.

Научный руководитель: профессор, д.т.н. Голованов А.Н.

Томский государственный университет E-mail: Koriolan@t-sk.ru Известно, что наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают пористые материалы. Они широко используются в химической промышленности в термодиффузионных колонках, а в различных химических реакторах как заполнители - в дистилляционных колонках, в металлургической и криогенной промышленности в качестве различного вида теплоизоляций, в пищевой и медицинской промышленности в процессах сушки. Температурный диапазон их применения чрезвычайно широк. Это и парамагнитные соли, используемые при температурах, составляющих сотые доли градуса выше абсолютного нуля, и теплоизоляционные засыпки тугоплавких материалов, работающие при температурах до 3000-4000 градусов К.

Охлаждение жидкостью, испаряющейся внутри нагреваемой пористой стенки, является наиболее перспективным методом тепловой защиты. Однако обнаруженная в первых же экспериментах неустойчивость этой системы задерживает дальнейшее развитие исследований. Для выяснения причины неустойчивости процесса двухфазного пористого охлаждения разработана модель, упрощающая действительный процесс, но сохраняющая его качественные особенности.

Конечная цель исследования — на основе данной модели разработать методику определения таких структурных и теплофизических характеристик, чтобы при известных определяющих параметрах процесса система не только являлась заведомо устойчивой, но ее устойчивость сохранялась и при некоторых заданных возмущениях этих параметров. Причем температура внешней поверхности не должна превышать предельной для безопасной эксплуатации пористого материала.

Исследование влияния акустических колебаний на устойчивость теплового смерча.

Исследование влияния акустических колебаний на устойчивость теплового смерча Матвеев И.В.

Томский Государственный университет e-mail: mivvas@mail.ru Тепловые смерчи типа торнадо наносят огромный вред окружающей среде и человеку, следовательно, исследование тепловых смерчей актуально[1, 2, 3]. Интерес представляет исследование влияния акустических колебаний на устойчивость теплового смерча[4, 5, 6].

Были проведены серии экспериментов по изучению взаимодействия акустического поля частотой 100, 200, 300 Гц и теплового смерча. Для анализа полученных данных проводилось измерение профилей скорости при помощи ЛДИС ЛАД-05М. По полученным результатам пульсаций скорости рассчитывался коэффициент корреляции между значениями скорости в измеряемых точках и функцией cos(2ti) ( t = 0.00001, i = 1 200). В некоторых измеряемых точках, абсолютные значения коэффициента корреляции составляют ~0.4 и выше. Следовательно, взаимодействие акустических колебаний с пульсациями скорости газа в смерче носит резонансный характер. Это и приводит к разрушению теплового смерча.

ЛИТЕРАТУРА 1. Наливкин Д.В. Ураганы, бури, смерчи. М.: Наука, 1969.

2. Наливкин Д.В. Смерчи. М.: Наука, 1984.

3. Snegirev A.Yu., Mardsen J.A., Fransis J., Makhviladze G.M. Numerical studies experimental observation of whirling flames // International Journal Heat and Mass Transfer 57 (2005) P. 2523-2539.

4. Экспериментальное исследование тепловых и огненных смерчей // Доклады РАН. Т. 400, №5, 2005.

5. Loiseleux T., Chomaz J.M., Huerre P. Theeffect of swirl on jets and wakes:

linear instability of the Rankine vortex with axial flow// Phys. Fluids. – 1998. – Vol. 10, N 5 – P. 1120 – 1134.

6. Алексеенко С.В., Куйбин П.А., Окулов В.Л. Введение в теорию концентрированных вихрей. – Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2003. -504 с.

Численное моделирование кристаллизации сферической капли в веерном радиально-коническом сопле Численное моделирование кристаллизации сферической капли в веерном радиально-коническом сопле Попова А.В.

Научный руководитель: доцент, к.ф.м.н. Цимбалюк А.Ф.

Томский государственный университет E-mail: fire@fire.tsu.tomsk.su Получение аморфных материалов, традиционно относится к нанотехнологиям, и требует высокой степени охлаждения расплава (порядка 105-7К/с). В ходе подобного процесса кристаллическая фаза не успевает образоваться и образовавшееся состояние вещества можно трактовать как аморфное (жидкость с очень высокой вязкостью). В подобном состоянии вещество приобретает ряд свойств кардинально отличающихся от имеющих место для обычного кристаллического состояния. Часто такие свойства уникальны. Одним из методов получения аморфных порошков является закалка капель в газовом потоке. Ниже предлагается один из вариантов такого процесса с использованием веерного сопла, особенностью которых является высокая скорость охлаждения газа, что используется, в газодинамических лазерах. Для математического моделирования используется модель гетерогенной газовой динамики, хорошо зарекомендовавшая себя для подобного типа течений. Система уравнений, описывающая движение двухкомпонентного политропного газа, решается методом Годунова. Уравнения движения капли и ее теплообмена с окружающим газом - модифицированным методом Кроу. Рассматривается течение в радиально-коническом сопле, в котором сталкиваются два потока горячий, в котором находятся капли, и холодный. Задача реализована в виде пакета прикладных программ, имеющих дружественный к пользователю интерфейс.

Как показали расчеты, что основными определяющими параметрами являются геометрические размеры, в частности ордината места ввода частицы в поток. В процессе моделирования удалось определить исходные параметры задачи, которые позволяют подвести каплю к зоне резкого изменения температуры газа в момент достижения ее материалом температуры близкой к температуре кристаллизации. Это позволило достигнуть в расчетах скоростей охлаждения порядка 108-9К/с, что показывает перспективность предлагаемого способа получения аморфных порошков.

Аэродинамика колеблющегося конуса в набегающем сверхзвуковом потоке Аэродинамика колеблющегося конуса в набегающем сверхзвуковом потоке Пахомов Ф.М., Репало Е.Н.

Томский государственный университет 634050, г. Томск, пр. Ленина, Тел./факс: (3822) 529669, e-mail: fire@mail.tsu.ru С использованием модели идеального невязкого совершенного газа исследуются аэродинамические характеристики колеблющегося конуса при нестационарном осесимметричном сверхзвуковом обтекании в отсутствие и при наличии сильного вдува воздуха с поверхности торцевого затупления в ударный слой.

Малые низкочастотные продольные колебания обтекаемого сверхзвуковым потоком тела не приводят к ожидаемому уменьшению силы его сопротивления, а, скорее наоборот, ухудшают эго аэродинамические качества.

Сильный локализованный вдув с поверхности не оказывает влияние на характер взаимодействия колеблющегося тела со сверхзвуковым потоком.

Pages:     | 1 |   ...   | 8 | 9 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.