Способ гидромоделирования воздушной среды в подземных выработках при пожаре Советский патент 1988 года по МПК E21F1/02 

о:

00

;о

00

Изобретение относится к способам исследования на гидромоделях газодинамики шахт, рудников, тоннелей я карьеров, в объемах которых про исходит взаимодействие свободно вынужденных газовоздушных потоков, порождаемых высокотемпературным локальным источником и принудительной вентиляцией, и может быть использова но в горном, пожарном и строительном деле.

Цель изобретение - повышение точности гидромоделирования процесса распространения пожарных при возникновении очага пожара в подземных выработках.

На фиг. 1 изображен фрагмент гидромодели с источником струи, реализующим предлагаемый способ гидро- моделирования вентиляции при пожаре

в подземных сооружениях; на фиг, 2 показана полная схема гидромодели тоннеля метрополитена с подвижным составом.

Имитатор 1 пожарных газов подается из устанавливаемого над имитатором 2 очага пожара сопла 3 с верхней частью 4 выпуклой формы с отверстиями 5, и патрубка 6, имеющего резьбу на внешнем диаметре и канал 7, по которому подается имитатор 1 пожарных газов, взаимодействующий с имитатором 8 вентиляционного потока. На патрубке 6 установлена сое- динительная втулка 9 с уплотнениями.

: Модель выработки тоннеля 10 и установленных в ней макетов вагонов подвижного состава 11 обеспечивает- ся подачей рабочей среды через бак 12. Регулировка расходов воды осуществляется вентилями 13. Сопло 3 с соответствующим диаметром устанавливается таким образом, чтобы его верхняя часть находилась на заданной высоте h от места нахождения очага горения. Скорость . 1) выхода свободной струи регулируется вентилем 14, а постоянство напо- pa жидкости обеспечивается бачком 15 постоянного давления. Подогрев тепловой струи осуществляется в смесителе 16, которьш оснащен подогревателем 17 и мешалкой 18..Контролировать процесс распространения температуры и концентрации в объеме модели допускается температурным или солеметрическими датчиками. При

кондуктометрическом методе измерения в тепловую и нагретую струю добавляется соль NaCl в расчете 10 гл . Б состав кондуктометрической измерительной аппаратуры вхоДят генератор 19 импульсов, источник 20 питания, электронный блок 21, регистратор 22, потенциометры 23 и кон- дуктометрические датчики 24.

Для измерения температуры среды применяются термопары 25 и потенцио метры -26 .

Способ осуществляют следующим образом.

Перед началом экспериментов проводят расчет начальных условий. По известным зависимостям определяют скорость, температуру, сечение реальной тепловой струи на ее участке, удовлетворяющему условию , где. Of. - плотность вентиляционного

потока;

рр - плотность тепловой свободной среды.

Затем по правилам моделирования с использованием определяющих для данного физического процесса критериев подобия устанавливают масштабы моделирования начальных скорое тей (vvTh VJc ) температур (t , t ) где We H t{, - соответственно скрость и температура рабочей среды; W-pp и t.- соответственно скорость и температура тепловой свободной струи на высоте h имитатора очага пожара. Полученные масштабы моделирования устанавливают требования к начальным условиям моделирования. Затем рабочее пространство модели выработки тоннеля 10 заполняют проточной водой с расходом, соответст- вующиг-1 натурному вентиляционному режиму подземной выработки. Сопло 3 подающее имитатор 1 пожарных газов, устанавливают на высоте h , удовлетворяющей условию h5 2,65 D-m , где D - диаметр реального очага пожара; га - масштаб моделирования.

Имитатор 1 пожарных газов в виде 1,0% -ного раствора хлористого натрия подготавливают в смесителе 16, доводят до 75-100 С, после чего перемешивают мешалкой 18, Имитатор 8 вентиляционного потока подают в модель через бак 12 постоянного давления. В опытах последовательно устанавливают заданную скорость движения имитатора 8 вентиляционного потока вентилями 13. После включения измерительной аппаратуры 19, 20, 21, 22, 23 и 24 и установки вентиля 14 на определенный расход в модель вы- работки тоннеля 10 вводят имитатор пожарных газов. В процессе проведения опыта регистрируется температура и концентрация в объеме модели. Обработка полученных данных для нату ры дает количественную характеристику процессов переноса температуры и концентрации пожарных газов при пожаре в выработке.

Формула изобретения

Способ гидромоделирования воздушной среды в подземных выработках

при пожаре, включающий создание в модели выработки потока нагретого имитатора пожарных газов, взаимодействующего с имитатор ом вентиляционного потока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности гидромоделирования процесса распространения пожарных газов при возникновнии очага пожара в подземных вырабо - ках, имитатор пожарных газов нагревают до 75-100 С, а его ввод в мо- : дель осуществляют на высоте ,65 D m от имитатора очага пожара, где D - диаметр реального очага пожара, Mtm - масштаб. моделирова1НИЯ.

Изобретение относится к исследованиям на гидромоделях газодинамики шахт, рудников, тоннелей и карьеров. Цель - повышение точности гидромоделирования процесса распространения пожарных газов (ПГ) при возникновении очага пожара в подземных выработках. Способ основан на создании в модели выработки потока нагретого до 75-100°С имитатора ПГ, взаимодействующего с имитатором вентиляционного потока. В модель имитатора ПГ, вводят на высоте ,65 Dm от имитатора очага пожара, где D - диаметр реального очага пожара,Mjm - масштаб моделирования. Имитатор вентиляционного потока подают в модель через бак постоянного давления. Перёд введением имитаторов рабочее пространство модели выработки тоннеля заполняется прочной водой с расходом, соответствующим натурному вентиляционному режиму подземной выработки. Затем температурными солеметрически- ми датчиками контролируют распространение т-ры и концентрации ПГ в объеме модели. 2 ил. i (Л

////У//7////////7АУ/ // Щ

f

..

фиг.

От боОопровоОа