Том 38, номер 06, статья № 13

Аннотация:

Предложена математическая модель воздействия верховых лесных пожаров на здания. На ее основе выполнены численные расчеты для определения безопасных расстояний между лесными массивами, подверженными лесным пожарам, и строениями с учетом таких факторов, как скорость ветра, размеры зданий и др. Модель учитывает тип и свойства растительности, геометрические характеристики лесных массивов, их влагосодержание и запасы горючих материалов. Для получения дискретного аналога для системы дифференциальных уравнений использован метод конечных объемов. В результате определены максимальные расстояния между лесом и строениями, на которых возможно их возгорание от лесных пожаров. Установлено, что чем больше возможная скорость ветра и чем выше здание, тем больше безопасное расстояние между лесом и зданием. Предложенная модель может быть использована для численных расчетов, направленных на обеспечение противопожарной безопасности при проектировании и строительстве объектов вблизи лесных массивов с учетом их индивидуальных характеристик.

Ключевые слова:

природный пожар, горение, математическая модель, турбулентность, дискретный аналог

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Касымов Д.П., Агафонцев М.В., Перминов В.А. Инфракрасная термографическая диагностика огнестойкости древесины в условиях комбинированного теплового воздействия фронта низового пожара и горящих и тлеющих частиц // Дефектоскопия. 2024. № 10. C. 51–58. DOI: 10.31857/S0130308224100058.
2. Голубничий Е.Н., Касымов Д.П., Перминов В.В., Якимов А.С. Экспериментальное исследование воздействия очага горения на некоторые образцы материалов на основе древесины // Тез. докл. XXIII Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям. Новосибирск: ФИЦ ИВТ, 2022. С. 16.
3. Haight R.G., Cleland D.T., Hammer R.B., Radeloff V.C., Rupp T.S. Assessing fire risk in the wildland–urban interface // J. Forestry. 2004. V. 7. P. 41–48. DOI: 10.1093/jof/102.7.41.
4. Гришин А.М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые методы борьбы с ними. Томск: Том. гос. ун-т, 1997. 390 с.
5. Перминов В.А. Математическое моделирование лесных пожаров: возникновение верховых и массовых лесных пожаров. Saarbrucken: Lambert Academic Publishing, 2011. 285 с.
6. Patankar S.V. Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. New York: Hemisphere Publishing Corporation, 1981. 152 p.
7. Stone H.L. Iterative solution of implicit approximations of multidimensional partial differential equations // SIAM J. Num. Anal. 1968. N 5. P. 530–558.
8. Валендик Э.Н., Матвеев П.М., Софронов А.М. Крупные лесные пожары. М.: Наука, 1979. 200 с.
9. Гришин A.M. Общая математическая модель лесных пожаров и ее приложения // Физика горения и взрыва. 1996. Т. 32, № 5. С. 35–54.
10. Гришин А.М., Пугачева П.В. Аналитическое решение задачи о зажигании стены деревянного дома в результате действия фронта лесного пожара // Вестн. Том. гос. ун-та. Математика и механика. 2010. № 3(11). С. 88–94.
11. Фрянова К.О., Перминов В.А. Воздействие лесных пожаров на здания и сооружения // Инженерно-строительный журнал. 2017. № 7(75). С. 15–22.