Спосіб визначення динамічних характеристик пожежі класу в

Реферат: Спосіб визначення динамічних характеристик пожежі класу В полягає в тому, що до вогнища горіння рідини подають розпилену воду, інтенсивність подачі якої змінюють стрибкоподібно, і контролюють температуру поверхні рідини. При цьому в кожний із моментів часу, що віддалені один від одного на однакову величину, вимірюють величину зниження температури поверхні рідини відносно попереднього моменту часу, і використовуючи отримані дані визначають динамічні характеристики пожежі. UA 109862 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЖЕЖІ КЛАСУ В UA 109862 U UA 109862 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до галузі гасіння пожеж і може бути використана при визначенні характеристик пожеж класу В при їх гасінні розпиленою водою. Відомий спосіб визначення динамічних характеристик пожежі класу В, який полягає в тому, що вимірюють рівень горючої рідини в піддоні, підпалюють рідину, вимірюють час її повного вигорання, а динамічну характеристику пожежі вираховують за результатами вимірів [1, стор. 130-131]. Недоліком цього способу визначення динамічних характеристик пожежі класу В є те, що при його реалізації визначається середнє на інтервалі часу значення динамічної характеристики. Найбільш близьким до способу, що заявляється, є спосіб визначення динамічних характеристик пожежі класу В, який полягає в тому, що до вогнища горіння рідини подають розпилену воду, інтенсивність якої змінюють стрибкоподібно, контролюють температуру поверхні рідини і по її зміні у часі судять стосовно динамічних характеристик пожежі класу В [2, стор. 160]. Недоліком цього способу визначення динамічних характеристик пожежі класу В є відсутність можливості одержання інформації стосовно динамічних властивостей пожежі класу В в частотній області. В основу корисної моделі поставлена задача одержання динамічних характеристик пожежі класу В, що визначають динамічні властивості пожежі в частотній області. Поставлена задача вирішується тим, що у способі визначення динамічних характеристик пожежі класу В, який полягає в тому, що до вогнища горіння рідини подають розпилену воду, інтенсивність подачі якої змінюють стрибкоподібно, і контролюють температуру поверхні рідини, згідно з корисною моделлю, в кожний із моментів часу, що віддалені один від одного на однакову величину, вимірюють величину зниження температури поверхні рідини відносно попереднього моменту часу, а динамічні характеристики пожежі визначають за формулами 25 2 2  n   n   1   T cos[(k  0,5)]     T sin[ (k  0,5)]   A()  k k     I0 (Ткип  Ток )  k 0   k 0    0,5 ; (1) n  Tk sin[ (k  0,5)]  , (2) ()  arctg kn 0  Tk cos[(k  0,5)] k 0 30 35 де I0 - інтенсивність подачі розпиленої води; Ткип , Ток - температура кипіння горючої рідини та температура навколишнього середовища відповідно; Tk - величина зниження температури поверхні рідини на інтервалі часу між k  м і k  1 м вимірами;  - кутова частота;  - інтервал часу між k  м і k  1 м моментами, в які здійснюються виміри. Результат, який може бути одержаний при реалізації корисної моделі, полягає в тому, що забезпечується визначення динамічних властивостей пожежі класу В в частотній області. На фіг. 1 та фіг. 2 наведені залежності, які пояснюють суть способу визначення динамічних характеристик пожежі класу В. На фіг. 1 зображено: T( t ) - температура поверхні рідини; Ткип температура кипіння рідини; T1, T2,..., Tk , Tk 1 - температура поверхні рідини в кінці інтервалу часу ,2,..., k, (k  1) відповідно; T0, T1,..., Tk - зниження температури поверхні рідини на 40 інтервалі часу, який дорівнює  при першому, другому та (k  1) -му вимірах. На фіг. 2 зображено: (t ) - відносна температура поверхні рідини, яка визначається за формулою ( t )  45 Ткип  Т( t ) ; (3) Ткип  Ток де Ток - температура навколишнього середовища;  у с  () - стале значення відносної температури поверхні рідини; 1, 2,..., k , k 1 - відносна температура поверхні рідини в кінці інтервалу часу ,2,..., k, (k  1) відповідно; 0, 1,..., k - зростання відносної температури 1 UA 109862 U 5 10 поверхні рідини на інтервалі часу, який дорівнює  при першому, другому та (k  1) -му вимірах зниження температури. Спосіб визначення динамічних характеристик пожежі класу В здійснюється наступним чином. До пожежі класу В, тобто до вогнища горіння рідини, подають розпилену воду, інтенсивність якої змінюють стрибкоподібно на величину I0  const . Температура поверхні рідини буде змінюватись у часі так, як це відображено на фіг. 1. В момент часу t=0 величина температури поверхні рідини дорівнює Ткип . В кожний із моментів часу, що віддалені один від одного на величину   const, вимірюють величину зниження температури поверхні рідини Tk , яка обумовлена наслідком подачі розпиленої води, тобто Tk  Tk  Tk 1 . (4) 15 Якщо врахувати (3), то графік залежності відносної температури поверхні рідини (t ) буде мати вигляд, що наведений на фіг. 2. Зниженню температури Tk на фіг. 1 буде відповідати збільшення відносної температури k на фіг. 2. Зв'язок між ними має вигляд k  20 Tk . (5) Ткип  Ток Функція (t ) може бути апроксимована виразом (див. фіг. 2) ( t )  0  1( t  0,5)  1  1( t  15)  ...  k  1( t  (k  0,5))  ...  , 25  0 I0 1 n   k e p(k  0,5) , (8) p p k 0 де W(p) - передаточна функція пожежі класу В. Із (8) випливає формула для амплітудно-фазової частотної характеристики (АФЧХ) пожежі класу В W ( j)  40 1 n  k e p(k  0,5) , (7) p k 0 де p - комплексне число. Формулу (7) можна записати наступним чином (p)  W (p)  35 k 0 де 1() - функція Хевісайда. Якщо застосувати до (6) інтегральне перетворення Лапласа, то буде мати місце (p)   ( t )e pt dt  30 n  k  1(t  (k  0,5)) , (6) 1 I0 n  k e j(k  0,5) k 0  1 I0 n  k [cos[(k  0,5)]  j sin[ (k  0,5)] . (10) k 0 А також, якщо врахувати співвідношення (5), то для динамічних характеристик пожежі класу В у вигляді амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) A() та фазово-частотної характеристики (ФЧХ) () будуть мати місце наступні вирази 2 2  n   n   1   T cos[ (k  0,5)]     T sin[(k  0,5)]   A()  W ( j)  k k     I0 (Т кип  Т ок )  k  0   k 0    2 0,5 ; (11) UA 109862 U n  Tk sin[ (k  0,5)]  . (12) ()  arg W ( j)  arctg kn 0  Tk cos[(k  0,5)] k 0 5 10 15 Таким чином, вимірювання в кожний із моментів часу, що віддалені один від одного на однакову величину   const , величини зниження температури Tk поверхні рідини відносно попереднього моменту часу забезпечує одержання інформації стосовно динамічних властивостей пожежі класу В в частотній області. Ця інформація надається у вигляді виразів для АЧХ (11) і ФЧХ (12). Джерела інформації: 1. Садковой В.П. Экспериментальное определение параметров и характеристик объекта управления класса В системы автоматического пожаротушения распыленной водой / В.П. Садковой, Ю.А. Абрамов // Проблемы пожарной безопасности. - X.: УГЗУ, 2009. - Вып. 26. - С. 126-133. 2. Садковой В.П. Модели объекта управления системы автоматического пожаротушения при использовании распыленной воды / В.П. Садковой, Ю.А. Абрамов // Проблемы пожарной безопасности. - X.: УГЗУ, 2008. - Вып. 23. - С. 156-163 - найближчий аналог. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Спосіб визначення динамічних характеристик пожежі класу В, який полягає в тому, що до вогнища горіння рідини подають розпилену воду, інтенсивність подачі якої змінюють стрибкоподібно, і контролюють температуру поверхні рідини, який відрізняється тим, що в кожний із моментів часу, що віддалені один від одного на однакову величину, вимірюють величину зниження температури поверхні рідини відносно попереднього моменту часу, а динамічні характеристики пожежі визначають за формулами: 2 2  n   n   1   T cos[(k  0,5)]     T sin[ (k  0,5)]   A()  k k     I0 (Ткип  Т ок )  k 0    k 0    0,5 ; n  Tk sin[ (k  0,5)]  , ()  arctg kn 0  Tk cos[(k  0,5)] k 0 30 де I0 - інтенсивність подачі розпиленої води; Ткип , Ток - температура кипіння горючої рідини та температура навколишнього середовища відповідно; Tk - величина зниження температури поверхні рідини на інтервали часу між k  м і k  1 м вимірами;  - кутова частота;  інтервал часу між k  м і k  1 м моментами, в які здійснюються виміри. 3 UA 109862 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4