Расчет эффективности газодымоудаляющей конструкции с применением моделирования

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2017, № 1 (4)

Статья опубликована 31.03.2017

УДК 628.511:004.942

Ульев Дмитрий Андреевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Ученый секретарь Ученого совета

Кандидат технических наук

Доцент

E-mail: deezz@mail.ru

Егорова Надежда Евгеньевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат физико-математических наук

Доцент

E-mail: ne_egorova@mail.ru

Расчет эффективности газодымоудаляющей конструкции
с применением моделирования

 Аннотация. В работе рассмотрен вопрос применения устройства для повышения эффективности удаления дыма в виде вставки в воздуховод, приведена модель движения частицы дыма в потоке воздуха с учетом уменьшения ее массы за счет выгорания. Актуальность работы обуславливается широким применением систем принудительного дымоудаления в зданиях с массовым пребыванием людей и необходимостью сокращения времени на  удаление продуктов горения. Предложенная модель позволяет рассчитать скорость частиц твердой фазы дыма при их движении в зависимости от свойств частицы с учетом изменения их массы.

Ключевые слова: дымоудаление; воздуховод; вставки в воздуховод; частица дыма; защита от дыма; движение частицы; скорость частицы; уменьшение массы; поток воздуха; модель движения. Читать далее «Расчет эффективности газодымоудаляющей конструкции с применением моделирования»

Электропроводность и рН водных растворов пенообразователей для тушения пожаров ПО-6ЦТ и ПО-6ТС-М как оценочная характеристика их коррозионной активности

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2017, № 1 (4)

Статья опубликована 31.03.2017

 УДК 544.623

Гришина Елена Павловна

ФГБУН «Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН», Россия, Иваново

Главный научный сотрудник

Доктор технических наук

Доцент

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Профессор

E-mail: EPGrishina@yandex.ru

 Кудрякова Надежда Олеговна

ФГБУН «Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН», Россия, Иваново

Научный сотрудник

Кандидат технических наук

E-mail: kno@isc-ras.ru

Малова Анна Андреевна

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет», Россия, Иваново

Студент

E-mail:  annaandr.malova@yandex.ru

 Беляев Сергей Валерьевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Заведующий кафедрой

Кандидат химических наук

E-mail:  Sergej_Belyaev@mail.ru

Предеин Александр Николаевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Адьюнкт

Электропроводность и рН водных растворов пенообразователей для тушения пожаров ПО-6ЦТ и ПО-6ТС-М как оценочная характеристика их коррозионной активности

 Аннотация. Методами кондуктометрии на переменном токе и рН метрии изучено влияние температуры в интервале 0–45 °С и концентрации (концентрат, 6, 3 и 1 об. % растворы) пенообразователей (ПО) для тушения пожаров ПО-6ЦТ и ПО-6ТС-М на их удельную электропроводность и водородный показатель (рН). Установлено, что пенообразователи ведут себя подобно сильным неорганическим электролитам, которые полностью или в значительной степени диссоциированы. Показано, что с ростом температуры удельная электропроводность растворов пенообразователей линейно (коэффициент корреляции ³0.99) возрастает. Температурный коэффициент электропроводности увеличивается с ростом концентрации ПО. Удельная электропроводность линейно (коэффициент корреляции ³0.99) снижается при уменьшении концентрации пенообразователя, а значение водородного показателя сдвигается в область меньших значений, присущих нейтральным и слабо кислым растворам. Установлено, что менее электропроводным и менее щелочным является пенообразователь ПО-6ТС-М. Повышение кислотности растворов и концентрации растворенного кислорода (воздуха) при снижении концентрации ПО в растворах, являются основными факторами, интенсифицирующими коррозионные процессы оборудования для эксплуатации и хранения пенообразователей. Растворы пенообразователя ПО-6ТС-М будут проявлять большую коррозионную активность, чем растворы ПО-6ЦТ.

Ключевые слова: пенообразователи для тушения пожаров, водные растворы, электропроводность, водородный показатель, влияние температуры, влияние концентрации, коррозионная активность. Читать далее «Электропроводность и рН водных растворов пенообразователей для тушения пожаров ПО-6ЦТ и ПО-6ТС-М как оценочная характеристика их коррозионной активности»

Исследование влияния интерактивных средств обучения на занятиях по математике и информатике на формирование профессиональных навыков

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2016, № 3

Статья опубликована 30.12.2016

УДК 378.004

Арбузова Анна Андреевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат технических наук

E-mail: polimertex@bk.ru

Егорова Надежда Евгеньевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат физико-математических наук, доцент

E-mail:  ne_egorova@mail.ru

Исследование влияния интерактивных средств обучения
на занятиях по математике и информатике
на формирование профессиональных навыков

Аннотация. Перевод вузов МЧС России на новые учебные планы резко сократил долю аудиторных занятий, отводимых на изучение различных дисциплин. Для повышения эффективности подготовки специалистов следует отходить от традиционных форм преподавания и применять современные информационные технологии. В статье обосновывается актуальность и необходимость разработки электронного интерактивного учебного пособия на тему «Алгоритмизация», изучаемую дисциплиной информатика. Разработанное электронное пособие «Визуальное представление алгоритмов» дает возможность студентам самостоятельно повышать свой уровень знаний по данной теме и позволяет сократить время, затрачиваемое преподавателем на проверку знаний студентов. Интерактивное учебное пособие прошло апробацию в Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России на занятиях по дисциплине «Информационные технологии» среди обучающихся первого курса. Установлено, что качество усвоения и понимания изучаемого материала в учебных группах, в которых на занятиях применялось данное электронное пособие, в среднем выше, чем у групп, в которых занятия проводились традиционными методами. Данный факт позволяет сделать вывод, что применением на занятиях ЭУП является эффективным и целесообразным.

Ключевые слова: средства обучения, информатика, учебное пособие, алгоритмизация, блок-схема, интерактивность, сайт-курс.

Читать далее «Исследование влияния интерактивных средств обучения на занятиях по математике и информатике на формирование профессиональных навыков»

Кинетика окислительной деструкции хлористого водорода

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2016, № 3

Статья опубликована 30.12.2016

  УДК 537.525

Ефремов Александр Михайлович

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет», Россия, Иваново

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Профессор

Доктор химических наук, профессор

E-mail: amefrermov@yandex.ru

 РИНЦ: http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=3280

 Беляев Сергей Валерьевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Заведующий кафедрой

Кандидат химических наук

E-mail: Sergej_Belyaev@mail.ru

РИНЦ: http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=57534&pubrole=100&show_refs=1

Снегирев Дмитрий Геннадьевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат технических наук, доцент

E-mail: Sergej_Belyaev@mail.ru

Кинетика окислительной деструкции хлористого водорода

 Аннотация. Проведено исследование влияния начального состава смеси HCl+O2 на стационарные параметры и кинетику плазмохимических процессов в условиях тлеющего разряда постоянного тока в диапазоне давлений газа 40–200 Па и токов разряда 15–35 мА. Электрофизические параметры плазмы и концентрации различных типов частиц определялись при совместном использовании диагностики плазмы методом зондов Лангмюра и математического моделирования на основе решения кинетического уравнения Больцмана. Установлено, что разбавление HCl кислородом не приводит к существенному изменению энергетического распределения электронов, но влияет на их концентрацию в области давлений более 100 Па через изменение баланса скоростей процессов образования и гибели заряженных частиц. Показано, что в чистом HCl основным механизмом распада исходных молекул является диссоциация электронным ударом, при этом степень диссоциации HCl не превышает 10%. В присутствии O2 кинетика деструкции хлористого водорода в значительной степени определяется атомно-молекулярными процессами c участием O, O(1D) и OH. Увеличение доли кислорода в исходной смеси от 0–90% вызывает рост степени диссоциации HCl на порядок величины.

Ключевые слова: хлористый водород, кислород, плазменная конверсия, окислительная деструкция, кинетика, механизм, степень диссоциации. Читать далее «Кинетика окислительной деструкции хлористого водорода»

Математическая модель воздушных потоков в системе газодымоудаления

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2016, № 2

Статья опубликована 10.10.2016

УДК 628.511:004.942

Ульев Дмитрий Андреевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Ученый секретарь

Кандидат технических наук, доцент

E-mail: deezz@mail.ru

РИНЦ: http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=814444

Егорова Надежда Евгеньевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат физико-математических наук, доцент

E-mail: ne_egorova@mail.ru

Математическая модель воздушных потоков
в системе газодымоудаления

Аннотация. Рассмотрено движение частицы в воздуховоде вентиляционной системы. Вентиляционные системы широко используются в промышленности не только для аспирации и кондиционирования, но и для транспортировки сырья. Широкое распространение получили системы противодымной вентиляции. Такие системы могут стать причиной возникновения пожара или способствовать его быстрому распространению. В воздуховодах могут накапливаться горючие отложения масел, красок, пыли, волокон. В ряде случаев такие образования могут самовозгораться. Распространение пожара по технологическим коммуникациям связано с движением твердых частиц в потоке воздуха. Поскольку дым можно рассматривать как двухфазную гетерогенную систему, актуальным представляется определение скорости движения частиц твердой фазы системы. В статье рассмотрено движение частицы под действием силы тяжести и силы сопротивления среды. В случае уменьшения размеров частицы из-за выгорания сила сопротивления среды также изменяется, что сказывается на изменении скорости и значительно усложняет математическую модель движения. При решении данной задачи показано, что функцией времени является сила динамического сопротивления среды, изменяющаяся вследствие уменьшения размеров частицы. Предложено решение полученного уравнения методом Рунге-Кутта четвертого порядка точности.

Ключевые слова: вентиляция, удаление дыма, пожарная опасность, движение частицы, сопротивление среды, потеря массы, численный метод.

Читать далее «Математическая модель воздушных потоков в системе газодымоудаления»

Ионообменная адсорбция ионов тяжелых металлов в пульсационной колонне

Сетевое издание «Пожарная и аварийная безопасность»

2016, № 2

Статья опубликована 10.10.2016

УДК 66.011:66.023

Натареев Сергей Валентинович

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет», Россия, Иваново

Профессор

Доктор технических наук, профессор

E-mail: natoret@mail.ru

Быков Александр Андреевич

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет», Россия, Иваново

Аспирант

E-mail: bykovflexandr1991@mail.ru

Беляев Сергей Валерьевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Заведующий кафедрой

Кандидат химических наук

E-mail: sergej_belyaev@mail.ru

Ионообменная адсорбция ионов тяжелых металлов
в пульсационной колонне

Аннотация. Предложено математическое описание процесса ионообменной очистки растворов от ионов тяжелых металлов в пульсационной колонне с провальными тарелками КРИЗМ. Математическое описание включает уравнение изотермы Никольского, уравнение материального баланса, уравнение диффузии для сферической частицы, двухпараметрическое диффузионное уравнение гидродинамической структуры потока раствора и граничные условия. Для решения поставленной задачи используется интервально-итерационный метод. Установлена адекватность разработанной математической модели на примере очистки сточных вод от ионов никеля на катионите КУ-2-8 (Н-форма). Характеристики ионообменной колонны: расход раствора – 3,492.10-4 м3/с (опыт № 1), 492.10-4 м3/с (опыт № 2); расход катионита — 0.61∙10-6 м3/с (опыт № 1), 492.10-4 м3/с (опыт № 2); концентрация исходного раствора — 1,87.10-3 кг-экв/м3; диаметр аппарата – 0,2 м; высота слоя катионита на тарелке – 3,63.10-2 м (опыт № 1); 492.10-4 м3/с (опыт № 2); количество тарелок – 20. Представлены экспериментальные и расчетные зависимости распределение средней концентрации ионов Ni+ в растворе по высоте аппарата и распределения концентрации ионов Ni2+ в растворе по радиусу аппарата. Отклонение расчетных данных от экспериментальных данных не превышает 10 %. Математическая модель рекомендована для применения в инженерных расчетах.

Ключевые слова: ионный обмен; математическая модель; тарельчатая колонна; тарелки КРИЗМ; очистка вода; катионит КУ-2-8; ионы тяжелых металлов.

Читать далее «Ионообменная адсорбция ионов тяжелых металлов в пульсационной колонне»

Особенности описания показателей пожарной опасности углеводородов в рамках аддитивно-группового метода: температура вспышки и энтальпия испарения

2016, № 1

УДК 544.355 – 122: 532.00

Батов Дмитрий Вячеславович

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Профессор

ФГБУН «Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наук», Россия, Иваново

Ведущий научный сотрудник

Доктор химических наук, старший научный сотрудник

E-mail: bat21dv@yandex.ru

РИНЦ: http://elibrary.ru/author_items.asp?authorid=5730-0728

Мочалова Татьяна Александровна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Заместитель начальника кафедры

Кандидат биологических наук

E-mail: mihailmochalov@mail.ru

Сторонкина Ольга Евгеньевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Старший преподаватель

Кандидат химических наук

E-mail: Oleg1968@mail.ru

Аннотация. Предложенный авторами ранее вариант аддитивно-группового метода адаптирован для расчета температуры вспышки и энтальпий испарения предельных углеводородов. Полученное уравнение для расчета температуры вспышки учитывает асимптотическую зависимость ее от размера молекул углеводородов. Читать далее «Особенности описания показателей пожарной опасности углеводородов в рамках аддитивно-группового метода: температура вспышки и энтальпия испарения»

Построение математической модели гашения турбулентности в воздушных сепараторах

2016, № 1

 УДК 628.511: 004.942

Егорова Надежда Евгеньевна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Доцент

Кандидат физико-математических наук, доцент

E-mail: ne_egorova@mail.ru

Аннотация. С проблемой очистки воздуха от пыли сталкиваются многие предприятия разных отраслей промышленности. Пыль ухудшает условия труда, оказывает негативное влияние на долговечность работы оборудования, а отдельные виды пыли являются пожаро- и взрывоопасными. Поэтому поиск способов, позволяющих улучшить работу сепарации воздуха, является актуальным. Одним из путей повышения эффективности очистки воздуха является снижение турбулентности воздушных потоков, подаваемых на сепарацию. Для гашения турбулентных пульсаций предлагается применять вязкоупругое покрытие. Физико-технологические показатели покрытия оказывают непосредственное влияние на поведение воздушных потоков. Чтобы подобрать подходящие характеристики покрытия и оценить степень гашения турбулентности, предлагается провести численный эксперимент. Эксперимент должен базироваться на математической модели предлагаемого гасителя турбулентности. В работе подробно рассматриваются этапы построения данной математической модели и предлагается алгоритм ее применения для оценки эффективности гасителя турбулентности. Читать далее «Построение математической модели гашения турбулентности в воздушных сепараторах»

Кинетика и механизмы плазмохимической деструкции хлористого водорода

2016, № 1

УДК 537.525

Ефремов Александр Михайлович

ФГБОУ ВО «Ивановский государственный химико-технологический университет», Россия, Иваново

Профессор

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Профессор

Доктор химических наук, профессор

E-mail: amefremov@yandex.ru

 Беляев Сергей Валерьевич

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Заведующий кафедрой

Кандидат химических наук

E-mail: Sergej_Belyaev@mail.ru

Титова Елена Станиславовна

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России», Россия, Иваново

Старший преподаватель

Кандидат химических наук

E-mail: EST2222@yandex.ru

Аннотация. Проведено модельное исследование кинетики и  механизмов разложения хлористого водорода в газоразрядной плазме пониженного и атмосферного давления. Проанализированы вклады различных химических процессов в стационарные скорости образования и гибели как исходных молекул, так и продуктов плазмохимических реакций. Определены диапазоны условий, при которых наблюдаются максимальные значения степени диссоциации молекул HCl. Результаты работы могут найти применение для: 1) оптимизации режимов проведения процесса плазмохимической конверсии  хлористого водорода; и 2) выработки практических рекомендаций по конструкции соответствующих плазмохимических реакторов. Читать далее «Кинетика и механизмы плазмохимической деструкции хлористого водорода»