Details

Для современного состояния теории и методов моделирования динамики пожара характерно раздельное рассмотрение процессов в горючем материале и газофазном пламени. Такой подход приводит к разрыву тепловой обратной связи между этими процессами. Целью данной работы является отработка методики численного моделирования пиролиза и газофазного турбулентного горения твёрдых горючих материалов с учетом обратной связи между этими процессами. С помощью вычислительной модели и кода FDS в данной работе 1) моделируется турбулентное естественно-конвективное пламя, выполняется сравнение результатов численных расчётов с экспериментальными данными и выявляется влияние модельных и численных параметров на точность расчета; 2) проводится численное моделирование пиролиза твердого горючего материала под действием внешнего теплового потока без учета газовой фазы, проверяется существование компенсационного эффекта; 3) моделируется горение горизонтального образца твердого горючего материала под действием внешнего теплового потока и в самоподдерживающемся режиме, проводится оценка соотношения конвективного и лучистого теплового потока на поверхности образца.

Current practice of CFD fire modeling is still mainly based on uncoupled simulations of gasification of combustible material and gaseous flame. This breaks feedback between both phenomena. The purpose of this work is to elaborate methodology to perform coupled simulations of pyrolysis, flaming ignition, and burning of solid materials. Following scenarios are numerically investigated using FDS. 1) Turbulent buoyant flame; the simulation results are compared with experimental data, the influence of model and numerical parameters is explored. 2) Pyrolysis of solid material exposed to external heating; only the solid phase is considered; the presence of the compensation effect is verified. 3) Burning of a horizontal sample of solid material exposed to external heat flux and in a self-sustained regime; the ratio between convective and radiative heat flux at the sample surface is evaluated.