Вопрос №3 – «Основные характеристики горения жидкости» (30 минут)

Для пожарных специалистов первостепенное значение имеют количественные данные о геометрических размерах и тепловых параметрах горящих жидкостей. В настоящее время нет теории, которая могла бы описать, и позволила бы количественно прогнозировать все параметры горения жидкостей. Это очень большая проблема, над решением которой уже длительное время работают наши и зарубежные ученые. Идет интенсивное накопление экспериментальных данных по изучению процессов, протекающих при горении жидкостей. Результаты их обрабатываются пока в виде эмпирических зависимостей.

Геометрические размеры пламени. Линейные размеры пламени, т.е. его длина, ширина и площадь F_гор лежат в основе расчетов сил и средств, необходимых для тушения горящих жидкостей.

Горизонтальные размеры пламени определяются формой горизонтального сечения сосуда, в котором находится горящая жидкость. Если жидкость пролита на землю, то форма и площадь поверхности горения будет зависеть от рельефа местности. Все это говорит о том, что величину линейных размеров и площади горения жидкости нужно рассматривать в каждом случае отдельно, применительно к конкретным условиям, в которых хранится жидкость, транспортируется и т.д.

Для определения площади разлива жидкостейиз емкостей, резервуаров и т.д. в соответствии с НПБ 105-95 можно ориентировочно принять, что 1 л чистой жидкости растекается на площади 1 м² горизонтальной поверхности.

Высота факела Н_ф пламени горящей жидкости определяет интенсивность излучения пламени в окружающую среду. Ориентировочно ее величину можно оценить по следующей эмпирической зависимости:

(8)

где a - угол наклона оси факела к горизонту по действием ветра, град;

u_m - массовая скорость выгорания жидкости кг/м²с;

d_ф - характерный горизонтальный размер зеркала горящей жидкости.

Высота факела пламени зависит от многих факторов: линейных размеров зеркала горящей жидкости (для резервуара - это его диаметр), скорости выгорания жидкости, скорости ветра и многих других. Высота факела может достигать 10-15 м. Используется при проектировании для определения противопожарных разрывов, т.е. безопасных расстояний до соседних объектов, а при тушении пожаров - безопасных расстояний до пожарных и пожарной техники.

Для характеристики процессов горения жидкостей используют также линейную и массовую скорости выгорания:

Массовая и линейная скорости выгорания жидкости связаны соотношением:

U_m = U_л × r, кг/м²c, (9)

где r - плотность жидкости, кг/м³.