Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
- М.: Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Национальный исследовательский
московский государственный строительный университет», 2015. - 124
с.
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Комаров Александр Андреевич.
Актуальность темы настоящей диссертационной работы определяется необходимостью исследования и дальнейшей разработки методов расчёта процессов формирования взрывоопасных зон, возникающих при аварийных выбросах горючих веществ в атмосферу и внутрь помещений. Это связано с тем, что параметры взрывного горения, в первую очередь, определяются распределением концентрации горючего вещества во взрывоопасной зоне. Учитывая, что в нормативных документах отсутствует чёткое описание и единый подход к анализу аварийных выбросов горючих веществ, данная диссертационная работа является актуальной. Целью работы является разработка методики расчёта и прогнозирования временного и пространственного распределения концентрации горючего вещества при его аварийном выбросе.
Основные задачи исследования:
– провести анализ существующих методов, определяющих параметры взрывоопасных зон при аварийных выбросах горючего вещества, как в атмосферу, так и внутрь помещений;
– определить основные факторы, влияющие на процесс формирования взрывоопасных зон;
– экспериментально исследовать процесс диффузии, определяющий формирование взрывоопасных зон;
– разработать методику расчёта динамики формирования взрывоопасных зон, учитывающую основные параметры, характеризующие развитие аварийного выброса;
– обосновать работоспособность разработанной методики экспериментальными исследованиями и результатами аналитических решений диффузионной задачи.
Научная новизна диссертации:
– экспериментально подтверждена возможность расчёта динамики формирования взрывоопасных зон путём применения метода численного интегрирования;
– на основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны методы расчёта динамики формирования взрывоопасных зон при аварийных выбросах горючего вещества на типовом взрывоопасном объекте;
– экспериментально определено минимальное значение коэффициента турбулентной диффузии для различных взрывоопасных веществ, приводящее к образованию взрывоопасной смеси в объёмах кубической и вытянутой формы;
– предложенная методология позволяет разрабатывать рекомендации по снижению ущерба при авариях на энергоёмких объектах и проводить реконструкцию событий по произошедшим аварийным взрывам.
На защиту выносятся следующие основные положения:
результаты анализа существующих методов, определяющих процесс формирования взрывоопасных зон;
теоретические и экспериментальные исследования процессов формирования взрывоопасных зон при аварийных ситуациях;
результаты тестовых расчётов по разработанным математическим моделям, подтверждающих достоверность расчётов динамических параметров формирующихся взрывоопасных зон при авариях;
широкомасштабная серия вычислительных экспериментов, описывающих процесс формирования взрывоопасных зон применительно к реальным аварийным ситуациям, позволяющая выявить основные факторы, влияющие на параметры взрывоопасных зон.
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Комаров Александр Андреевич.
Актуальность темы настоящей диссертационной работы определяется необходимостью исследования и дальнейшей разработки методов расчёта процессов формирования взрывоопасных зон, возникающих при аварийных выбросах горючих веществ в атмосферу и внутрь помещений. Это связано с тем, что параметры взрывного горения, в первую очередь, определяются распределением концентрации горючего вещества во взрывоопасной зоне. Учитывая, что в нормативных документах отсутствует чёткое описание и единый подход к анализу аварийных выбросов горючих веществ, данная диссертационная работа является актуальной. Целью работы является разработка методики расчёта и прогнозирования временного и пространственного распределения концентрации горючего вещества при его аварийном выбросе.
Основные задачи исследования:
– провести анализ существующих методов, определяющих параметры взрывоопасных зон при аварийных выбросах горючего вещества, как в атмосферу, так и внутрь помещений;
– определить основные факторы, влияющие на процесс формирования взрывоопасных зон;
– экспериментально исследовать процесс диффузии, определяющий формирование взрывоопасных зон;
– разработать методику расчёта динамики формирования взрывоопасных зон, учитывающую основные параметры, характеризующие развитие аварийного выброса;
– обосновать работоспособность разработанной методики экспериментальными исследованиями и результатами аналитических решений диффузионной задачи.
Научная новизна диссертации:
– экспериментально подтверждена возможность расчёта динамики формирования взрывоопасных зон путём применения метода численного интегрирования;
– на основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны методы расчёта динамики формирования взрывоопасных зон при аварийных выбросах горючего вещества на типовом взрывоопасном объекте;
– экспериментально определено минимальное значение коэффициента турбулентной диффузии для различных взрывоопасных веществ, приводящее к образованию взрывоопасной смеси в объёмах кубической и вытянутой формы;
– предложенная методология позволяет разрабатывать рекомендации по снижению ущерба при авариях на энергоёмких объектах и проводить реконструкцию событий по произошедшим аварийным взрывам.
На защиту выносятся следующие основные положения:
результаты анализа существующих методов, определяющих процесс формирования взрывоопасных зон;
теоретические и экспериментальные исследования процессов формирования взрывоопасных зон при аварийных ситуациях;
результаты тестовых расчётов по разработанным математическим моделям, подтверждающих достоверность расчётов динамических параметров формирующихся взрывоопасных зон при авариях;
широкомасштабная серия вычислительных экспериментов, описывающих процесс формирования взрывоопасных зон применительно к реальным аварийным ситуациям, позволяющая выявить основные факторы, влияющие на параметры взрывоопасных зон.