vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8358-2021-66-2-250-256vestift-674Research ArticleДИАГНОСТИКА И БЕЗОПАСНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ СИСТЕМDIAGNOSTICS AND SAFETY OF TECHNICAL AND ENVIRONMENT SYSTEMSМоделирование механизма гетерогенного ингибирования активных центров пламени струйной горящей системы частицами огнетушащего порошкаModeling of the mechanism of heterogeneous inhibition of the active flame centers of a jet burning system by fire extinguishing powder particlesКицакА. И.KitsakA. I.

Кицак Анатолий Ильич – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник отдела исследований автоматических средств обнаружения и ликвидации чрезвычайных ситуаций

ул. Солтыса, 183а, 220046, Минск, Республика Беларусь

Аnatoli I. Kitsak – Ph. D. (Physics and Mathematics), Leading Researcher of the Research Department of Automatic Means of Detection and Elimination of Emergencies

183а, Soltys Str., 220046, Minsk, Republic of Belarus

kitsak48@yandex.ruНИИ пожарной безопасности и проблем чрезвычайных ситуаций Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики БеларусьResearch Institute of Fire Safety and Emergencies of the Ministry for Emergency Situations of the Republic of Belarus202116072021662250256Copyright © Кицак А.И., 20212021Кицак А.И.Kitsak A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/674

Актуальность работы обусловлена отсутствием на настоящее время физической интерпретации процесса тушения струйных горящих систем огнетушащими порошками, важной для обеспечения эффективного тушения пожаров на газонефтяных комплексах и опасных химических производствах. Рассмотрена математическая модель кинетики реакции гетерогенного ингибирования активных центров пламени струйной горящей системы частицами огнетушащего порошка в неустановившемся режиме в приближении чисто молекулярного переноса вещества в зоне реакции. Установлены общие закономерности механизма гетерогенного ингибирования активных центров пламени частицами огнетушащего порошка в условиях, когда активные частицы продуктов горения участвуют не только в диффузионном, но и в конвективном переносе. Показано, что конвективное движение активных центров пламени повышает скорость реакции гетерогенного ингибирования их частицами огнетушащего вещества. Полученные результаты позволяют оптимизировать условия подачи огнетушащего порошка в струйную горящую систему для эффективного подавления пламени.

The relevance of the work is due to the lack of a physical interpretation of the process of extinguishing jet burning systems with fire extinguishing powders, which is important for ensuring effective fire extinguishing at gas and oil complexes and hazardous chemical industries. A mathematical model of the reaction kinetics of heterogeneous inhibition of active flame centers of a jet burning system by fire extinguishing powder particles in an unsteady mode is considered in the approximation of a purely molecular transfer of matter in the reaction zone. The regularities of the mechanism of heterogeneous inhibition of the active flame centers by the particles of the extinguishing powder under conditions when the active particles of the combustion products participate not only in diffuse, but also in convective transport are established. It is shown, that the convective motion of the active flame centers increases the reaction rate of heterogeneous inhibition of their particles of the extinguishing agent. The results obtained allow us to optimize the conditions for the supply of fire extinguishing powder to the jet burning medium for effective flame suppression.

огнетушащий порошокструйная системаактивные центрыгетерогенное ингибированиевремя ингибированияextinguishing powderjet systemactive centersheterogeneous inhibitioninhibition timeReferencesБобков, С. А. Физико-химические основы развития и тушения пожаров / С. А. Бобков, А. В. Бабурин, П. В. Комраков. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2014. – 210 с.Bobkov C. A. Physical and Chemical Bases of Fire Development and Extinguishing. Moscow, Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia, 2014. 210 p. (in Russian).Ахматов, Д. Г. Тушение пожаров на газонефтяных скважинах с помощью вихревых колец / Д. Г. Ахматов, Б. А. Луговцов, В. Ф. Тарасов // Физика горения и взрыва. –1980. – № 5. – С. 8–14.Ahmatov D. G., Lugovtsov B. A., Tarasov V. F. Extinguishing gas and oil well fires by means of vortex rings. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 1980, vol. 16, no. 5, pp. 490–494. https://doi.org/10.1007/bf00794922Вулис, Л. А. Основы теории горения факела / Л. А. Вулис, Ш. А. Ершин, Л. П. Ярин. – Ленинград: Энергия, Ленинград. отд-ние, 1968. – 203 с.Vulis L. A., Ershin Sh. A., Yarin L. P. Fundamentals of the Theory of Combustion Fountains. Leningrad, Energia Publ., 1968. 203 p. (in Russian).Маскаева, Л. Н. Теоретический расчет основных параметров горения газового фонтана / Л. Н. Маскаева, В. Ф. Макаров. – Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2008. – 27 с.Maskaeva L. N., Makarov V. F. Theoretical Calculation of the Main Parameters of the Combustion of a Gas Fountains. Yekaterinburg: State Educational Institution of Higher Professional Education Ural State Technical University, 2008. 27 p. (in Russian).Крыжановский, Ю. В. Структура и расчет газового факела / Ю. В. Крыжановский В. Н. Крыжановский. – К.: Освіта України, 2012. – 96 с.Kryzhanovskii Yu. V., Kryzhanovskii V. N. Structure and Calculation of the Gas Fountains. Kiev, Osvіta Ukraїni Publ., 2012. 96 p. (in Russian).Андросов, А. С. Теория горения и взрыва / А. С. Андросов, И. Р. Бегишев, Е. П. Салаев. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2015. – 248 с.Androsov A. S., Begishev I. R., Salaev E. P. Combustion and Explosion Theory. Moscow, Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia, 2015. 248 p. (in Russian).Абдурагимов, И. М. О механизме огнетушащего действия средств пожаротушения / И. М. Абдурагимов // Пожаровзрывобезопасность. – 2012. – Т. 21, № 4. – С. 60–82.Abduragimov I. M. About the mechanism of fire extinguishing action of fire extinguishing means, Pozharovzryvobezopasnost' = Fire and Explosion Safety, 2012, vol. 21, no. 4, pp. 60–82 (in Russian).Реакции гибели активных частиц на стенке в струевых условиях / Ю. М. Гершензон [и др.] // Докл. Акад. наук СССР. – 1972. – Т. 205, № 4. – С. 871–874.Gershenzon Yu. M., Rozenshtein V. B., Spasskii A. P., Kogan A. M. Reactions of active particle death on the wall under jet conditions. Doklady Akademii nauk SSSR = Proceedings of the USSR Academy of Sciences, 1972, vol. 205, no. 4, pp. 871–874 (in Russian).Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А. Г. Касаткин. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. – 753 с.Kasatkin A. G. Basic Processes and Devices of Chemical Technology. Moscow, Publ. House “Alliance” Ltd., 2004. 753 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.