Файл: Лабораторная работа По дисциплинемеждисциплинарному курсумодулю На тему моделирование огненного шара.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»
Высшая школа информационных технологий и автоматизированных систем
_____________________________________________________
(наименование высшей школы / филиала / института / колледжа)
Лабораторная работа
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»
Высшая школа информационных технологий и автоматизированных систем
_____________________________________________________
(наименование высшей школы / филиала / института / колледжа)
Лабораторная работа
По дисциплине/междисциплинарному курсу/модулю: | | | |||
| | ||||
| | ||||
| На тему: моделирование огненного шара | |
| Выполнил (-а) обучающийся (-аяся): Дворецкий Максим Павлович 3530345 |
| (Ф.И.О.) |
| Направление подготовки / специальность: 09.03.03 Прикладная информатика |
| (код и наименование) |
| Курс: 1 |
| Группа: 353015 |
| Руководитель: Маковский М.В. |
| (Ф.И.О. руководителя, должность / уч. степень / звание) |
Отметка о зачете | | | | |
| | (отметка прописью) | | (дата) |
Руководитель | | | | |
| | (подпись руководителя) | | (инициалы, фамилия) |
Архангельск 2021
Лабораторная работа №1
Оценка последствий «огненного шара»
1.Задание. Выполнить расчет интенсивности теплового излучения и времени существования «огненного шара», в соответствии с приложением «Д» ГОСТ Р 12.3.047-2012 [1]
Рассчитать параметры «огненного шара». Исследовать зависимость интенсивности теплового излучения от расстояния от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара». Построить графики зависимости дозы теплового излучения Q и интенсивности теплового излучения q от расстояния r (расстояния от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара»).
Масса горючего в «огненном шаре» и расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара» указана в таблице 1.
Номер варианта принят по последней цифре номера зачетной книжки №3
Таблица 1
Исходные данные
Расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непо- средственно под центром «огненного шара» r, м | 160 |
Масса вещества m, кг | 2500 |
2.Выполнение задачи.
2.1.Эффективный диаметр «огненного шара» Ds, м
где m — масса горючего вещества, кг.
2.2. Угловой коэффициент облученности Fq
где Н — высота центра «огненного шара», м, H = Ds=82,4 м; Ds — эффективный диаметр «огненного шара», м; r — расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», м. Принять шаг изменения расстояния r – 10 м. Результаты расчета свести в таблицу 2 . Для расстояния r = 0:
2.3. Коэффициент пропускания атмосферы : Для расстояния r = 0:
Значения коэффициента пропускания атмосферы сведены в таблицу 2
2.4. Интенсивность теплового излучения q, кВт/м
2
где Ef — среднеповерхностная плотность теплового излучения пламени, кВт/м2; (принимаем Ef = 350 кВт/м2); Fq — угловой коэффициент облученности; — коэффициент пропускания атмосферы.
Для расстояния r = 0
Значения интенсивности теплового излучения сведены в таблицу 2.
2.5. Время существования «огненного шара» ts, с
2.6. Доза теплового излучения, Дж/м2
Для расстояния r = 0:
Значения дозы теплового излучения сведены в таблицу 2.
Таблица 2
Результаты расчета
Расстояние r, м | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
Угловой коэффициент облученности, F | 0,25 | 0,246 | 0,236 | 0,22 | 0,202 | 0,182 | 0,163 | 0,145 |
Коэффициент пропускания атмосферы, | 0,944 | 0,943 | 0,942 | 0,940 | 0,938 | 0,934 | 0,931 | 0,927 |
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м | 82,6 | 81,37 | 77,88 | 72,67 | 66,42 | 59,788 | 53,25 | 47,124 |
Доза теплового излучения Q, Дж/м2 | 536900 | 528950 | 506240 | 472360 | 431770 | 388630 | 346130 | 306310 |
Продолжение таблицы 2
Расстояние r, м | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
Угловой коэффициент облученности, F | 0,128 | 0,114 | 0,101 | 0,089 | 0,0801 | 0,071 | 0,064 | 0,058 |
Коэффициент пропускания атмосферы, | 0,922 | 0,918 | 0,913 | 0,908 | 0,903 | 0,897 | 0,892 | 0,887 |
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м | 41,56 | 36,63 | 32,32 | 28,56 | 25,32 | 22,519 | 20,09 | 17,99 |
Доза теплового излучения Q, Дж/м2 | 270190 | 238140 | 210080 | 185700 | 164600 | 146370 | 130610 | 116960 |
Продолжение таблицы 2
Расстояние r, м | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 | 220 | 230 |
Угловой коэффициент облученности, F | 0,0524 | 0,047 | 0,0433 | 0,0395 | 0,0362 | 0,0333 | 0,0307 | 0,0284 |
Коэффициент пропускания атмосферы, | 0,8817 | 0,8761 | 0,8706 | 0,8651 | 0,859 | 0,853 | 0,848 | 0,842 |
Интенсивность теплового излучения q, кВт/м | 16,172 | 14,585 | 13,198 | 11,983 | 10,913 | 9,969 | 9,132 | 8,389 |
Доза теплового излучения Q, Дж/м2 | 105120 | 94805 | 85793 | 77892 | 70940 | 64802 | 59360 | 54529 |
2.7.Графики зависимостей дозы теплового излучения Q и интенсивности теплового излучения q от расстояния r
Рисунок 1. Зависимость интенсивности теплового излучения q от расстояния r
Рисунок 2. Зависимость дозы теплового излучения Q от расстояния r
Согласно графику (Рис.2) человек получит ожог первой степени на расстоянии 147 м от точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара». Человек получит ожог второй степени на расстоянии 86 м от точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара». Человек получит ожог третьей степени на расстоянии 65 м от точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара».
На указанном в таблице 1 расстоянии 160 м от точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара» человек получит ожог первой степени.
Вывод: Чем меньше расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара», имеющего эффективный диаметр 82,4 м и время существования 6,5 с, тем больше угловой коэффициент облученности и коэффициент пропускания атмосферы, отсюда и интенсивность теплового излучения будет больше. Следовательно, доза теплового излучения будет больше, чем меньше расстояние от облучаемого объекта до точки на поверхности земли непосредственно под центром «огненного шара.
Литература:
-
ГОСТ Р 12.3.047-2012 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. № 1971-ст). Дата введения - 1 января 2014 г. Взамен ГОСТ Р 12.3.047-98