Численное моделирование процесса тушения пожара жидким фреоном в отсеке ЛА


Авторы

Гуров Л. В.

АО «Туполев», наб. Академика Туполева, 17, Москва, 105005, Россия

e-mail: leonidgourov@yandex.ru

Аннотация

В работе проводится расчетное исследование физико-химических процессов, протекающих при пожаре, когда для борьбы с пламенем используется фреон 114В2. В качестве исследуемого объекта рассмотрен прототип двигательного отсека ЛА, который оборудован системой пожаротушения. Полагалось, что пожар в отсеке произошел вследствие утечки керосина. Для проведения численного моделирования был рассмотрен сценарий, согласно которому, в начальный момент времени в небольшой области отсека происходит зажигание смеси воздуха и паров керосина. Пламя, распространяясь по отсеку, настигает установленные в нем тепловые датчики, после чего подается условный сигнал на подачу фреона. Используемая в расчетах методика базировалась на решении системы уравнений Навье–Стокса, уравнений химической кинетики и уравнений движения лагранжевых частиц. 

Ключевые слова:

уравнения Навье–Стокса, химическая кинетика, многофазное течение, испарение капель, система пожаротушения

Библиографический список

  1. Самолет ТУ-145Б. Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию. Книга 2. Часть 1, 1975. 162 c.
  2. Нормы летной годности самолетов транспортной категории НЛГ 25 (Часть 25). М.: Федеральное Агентство воздушного транспорта, 2022. 355 с.
  3. Hewson J., Tieszen S., Sundberg W. et al. CFD modeling of fire suppression and its role in optimizing suppressant distribution // Proceedings of the Halon options technical conference, 2003.
  4. Meredith K.V. Fire Suppression Modeling with Computational Fluid Dynamics: State of the Art // Proceedings of the Ninth International Seminar on Fire and Explosion Hazards (April 21–26, Saint Petersburg, Russia).
  5. Gokulakrishnan P., Joklik R., Viehe D. et al. Optimization of Reduced Kinetic Models for Reactive Flow Simulations // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2014. Vol. 136. № 1.
  6. Akerblom A. LES modelling of spray combustion // PhD Thesis, Lund University. 2021. 90 p.
  7. Огнетушители типа 1М и 2М. Руководство по технической эксплуатации, АПС-6600-6300 РЭ. 1987. 38 с.
  8. Dembele S., Dombrovsky L. Modelling fire suppression by water sprays in CFD: a review of progresses and challenges // 18th International Water Mist Conference (19–20 September 2018; London).
  9. Zettervall N., Fureby C., Nilsson E.J.K. A reduced chemical kinetic reaction mechanism for kerosene-air combustion // Fuel. Vol. 269. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.117446
  10. Снегирев А.Ю., Сажин С.С., Талалов В.А. Модель и алгоритм расчета теплообмена и испарения капель диспергированной жидкости // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. 2011. № 1 (116), С. 44–55.
  11. Stephenson R.M., Malanowski S. Handbook of the Thermodynamics of Organic Compounds // Elsevier, New York. 1987. 552 p.
  12. Ranz W., Marshall W. Evaporation from Drops // Chemical Engineering Progress. 1952. №. 48. pp. 141–146.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025