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



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:

  1. 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