Подходы к оптимизации распределения мелкодисперсного аэрозоля при тушении…
3
ляет находить оптимальные геометрические параметры сопловых
устройств для подачи аэрозоля и место их размещения в защищаемом
от пожара помещении. В основу методики положены интегральные
закономерности теории турбулентных струй.
Двухфазные струи, состоящие из смеси газа и твердых частиц
или капель жидкости, встречаются в различных областях техники
(например, топливные факелы, создаваемые форсунками разных ти-
пов в камерах сгорания реактивных двигателей и промышленных
топках, струи пульверизационных краскораспылителей, пескоструй-
ных аппаратов и др.). Прогресс, достигнутый в описании сложных
одно- и двухфазных струйных течений, для которых выведены соот-
ветствующие интегральные соотношения, позволяет находить поля
распределения скоростей, температур и концентраций примесей с
помощью простых алгебраических соотношений. Согласно теории
турбулентных струй [3–5], профили относительных скоростей и кон-
центрации можно считать подобными и описывать с помощью фор-
мул Шлихтинга:
(
)
2 3/2
1
,
u
m
u
u
= − η
(
)
2 3/2
1
;
m
m
γ = − η
γ
(1)
,
u
u
r
η = δ
,
r
γ
γ
η = δ
(2)
где
,
m
u
m
γ
— скорость и концентрация на оси потока;
r
,
,
u
δ
γ
δ
—
соответственно текущая радиальная координата и границы профиля
струи по скорости и концентрации.
Тушащий эффект струи ТПАГ определяется не только концен-
трацией тушащего аэрозоля, но и механизмами поперечного турбу-
лентного переноса в струе (зависящего от осредненной скорости по-
тока), который обеспечивает проникание мелких частиц аэрозоля в
зону реакции и к поверхности газификации горючего и ее конвектив-
ное охлаждение. Учитывая комплексный характер тушащего эффек-
та, при построении упрощенной методики размеры зон тушения было
решено оценивать по профилю скорости.
Параметры вдоль струи потока, согласно [3–5], описываются за-
висимостями вида
0 0
,
m
Au r
u
x
=
(3)
где
A
— числовой параметр, зависящий от характерного участка
струи (для основного участка можно принять
A
= 12,4);
х
— осевая
координата от среза сопла;
0
r
— радиус сопла;
0
u
— скорость исте-
чения струи.
