Модель охолодження стінки резервуара водою при пожежі в сусідньому резервуарі

Abstract

Розглянуто охолодження стінки резервуара водою в умовах пожежі в сусідньому ре-зервуарі. Побудовано модель охолоджувальної дії водної плівки, що стікає по стінці резер-вуара. Модель спирається на рівняння теплового балансу стінки резервуара і рівняння теп-лового балансу для водної плівки. Модель враховує променевий теплообмін стінки з факе-лом, навколишнім середовищем і внутрішнім простором резервуару; конвекційний теплоо-бмін стінки з водою і пароповітряною сумішшю в газовому просторі резервуару. Основним припущенням моделі є припущення про сталу швидкість стікання води і, відповідно, сталу товщину шару води на стінці. Для розв’язання рівнянь теплового балансу стінки і водної плівки використано метод скінчених різниць. Значення коефіцієнтів конвекційного теплоо-бміну знайдено із застосуванням методів теорії подібності. Коефіцієнт конвекційного теп-лообміну між стінкою і водною плівкою має лінійну залежність від температури води і сте-пеневу залежність від інтенсивності подачі води на охолодження. Визначено, що коефіцієнт конвекційного теплообміну між стінкою і водною плівкою на 3 порядки перевищує коефіці-єнт конвекційного теплообміну стінки з повітрям. Показано, що розподіл температур в сті-нці резервуара і водній плівці збігається до усталеного розподілу. Поєднання рівнянь теп-лового балансу для стінки і водної плівки дозволяє побудувати алгоритм розрахунку тем-ператур в стінці резервуара і водній плівці. Суть алгоритму полягає в послідовному обчис-ленні усталеного значення температури стінки і приросту температури водної плівки в точ-ках, розташованих вздовж вертикалі на стінці резервуара з певним кроком. Алгоритм почи-нає роботу з точки на верхньому краї стінки резервуара і закінчує у точці на рівні нафто-продукту. Отримані результати можуть бути використані для визначення інтенсивності по-дачі води на охолодження стінки резервуара при пожежі в сусідньому резервуарі.