MONITORING AND EXPERTISE IN SAFETY SYSTEM MONITORING AND EXPERTISE IN SAFETY SYSTEM НАДЗОРНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ И СУДЕБНАЯ ЭКСПЕРТИЗА В СИСТЕМЕ БЕЗОПАСНОСТИ 2304-0130 103931 10.61260/2304-0130-2025-2-21-32 Проблемы и перспективы предупреждения и тушения пожаров PROBLEMS AND PROSPECTS OF FIRE PREVENTION AND EXTINGUISHING Проблемы и перспективы предупреждения и тушения пожаров A MODEL OF COOLING A FLAT SURFACE WITH AN IMPACT JET OF EXTINGUISHING AGENT IN CASE OF A FIRE МОДЕЛЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ИМПАКТНОЙ СТРУЕЙ ОГНЕТУШАЩЕГО ВЕЩЕСТВА В УСЛОВИЯХ ПОЖАРА https://orcid.org/0000-0002-0297-2984 Кузьмин Анатолий Алексеевич Kuzmin Anatoly A. kaa47@mail.ru

кандидат педагогических наук;

candidate of pedagogical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-2081-6934 Пермяков Алексей Александрович Permyakov Alexey A. ftoopb@igps.ru

кандидат педагогических наук;

candidate of pedagogical sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-8254-9424 Романов Николай Николаевич Romanov Nikolay N. nik57nik@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation 30 06 2025 30 06 2025 2025 2 21 32 26 05 2025 05 06 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/103931/view

Проанализированы проблемы охлаждения крыши резервуаров вертикальных стальных. Поставлена задача комплексного влияния режима движения охлаждающей жидкости, расстояния от среза пожарного ствола до охлаждаемой плоскости и продолжительности процесса в точке торможения нестационарной осесимметричной импактной струи. Получено аналитическое решение уравнения энергии, оформленное в виде критериального уравнения. Установлено, что при существенных расстояниях между срезом сопла пожарного ствола, когда Fr << 1, интенсивность теплообмена между свободно падающей импактной струей огнетушащего вещества становится более значительной. Установлено, что при Fr >> 1 интенсивность теплообмена не зависит от величины этого расстояния, а в иных случаях она возрастает. Констатировано, что для диспергированной структуры струи усредненные характеристики теплообмена существенно увеличиваются для малой продолжительности импульса.

Analysis of problems of cooling a roof of vertical steel tanks. The problem of the complex effect of the coolant flow mode, the distance from the cutoff of the fire barrel to the cooled plane, and the duration of the process at the braking point of an unsteady axisymmetric impact jet is posed. An analytical solution of the energy equation is obtained, formulated as a criterion equation. It is established that at significant distances between the nozzle section of the fire barrel, when Fr < 1, the intensity of heat exchange between a freely falling impact jet of extinguishing agent becomes more significant. It is established that at Fr > 1, the intensity of heat exchange does not depend on the magnitude of this distance, and in other cases it increases. It is stated that for a dispersed jet structure, the average heat transfer characteristics increase significantly for a short pulse duration.

 импактная струя резервуар вертикальный стальной РВС коэффициент теплоотдачи критериальное уравнение критерий Фруда impact jet vertical steel tank VST heat transfer coefficient criterion equation Froude criterion

СП 155.13130.2014. Склады нефти нефтепродуктов. Требования пожарной безопасности // ЭЛЕКТРОННЫЙ ФОНД правовой и нормативно-технической документации. URL: http://www.docs.cntd.ru (дата обращения: 15.05.2025). SP 155.13130.2014. Warehouses of oil and petroleum products. Fire safety requirements // ELECTRONIC FUND of legal and regulatory-technical documentation. URL: http://www.docs.cntd.ru (date of reference: 15.05.2025). Шалымов М.С. Влияние тепловых нагрузок пожара в нефтяном резервуаре на соседние резервуары // Технологии техносферной безопасности. 2015. № 2 (60). С. 103–110. EDN UJEOPR. Shalymov M.S. The influence of thermal loads of a fire in an oil reservoir on neighboring reservoirs // Technosphere safety technologies. 2015. № 2 (60). P. 103–110. EDN UJEOPR. Кузьмин А.А., Романов Н.Н., Пермяков А.А. Тепломассоперенос на межфазной поверхности при охлаждении сферических резервуаров на пожаре // Природные и техногенные риски (физико-математические и прикладные аспекты). 2019. № 3 (31). С. 19–25. EDN QKQRXM. Kuzmin A.A., Romanov N.N., Permyakov A.A. Heat and mass transfer on the interfacial surface during cooling of spherical tanks in a fire // Natural and man-made risks (physico-mathematical and applied aspects). 2019. № 3 (31). P. 19–25. EDN QKQRXM. Руководство по тушению нефти и нефтепродуктов в резервуарах и резервуарных парках. М.: ВНИИПО, 1999. 50 с. Guidelines for extinguishing oil and petroleum products in tanks and tank farms. Moscow: VNIIPO, 1999. 50 p. Наставление по использованию передвижной пожарной техники для тушения пожаров горючих жидкостей в резервуарах подслойным способом // М.: ВНИИПО-ВИПТШ, 1995. 25 с. Instructions on the use of mobile fire fighting equipment to extinguish fires of flammable liquids in tanks in a layered manner // Moscow: VNIIPO-VIPTSH,1995. p. 25. A review of heat transfer data for single circular jet impingement / J. Jambunathan [et al.] // Intern. J. Heat and Fluid Flow. 1992. Vol. 13. № 2. P. 106–115. A review of heat transfer data for single circular jet impingement / J. Jambunathan [et al.] // Intern. J. Heat and Fluid Flow. 1992. Vol. 13. № 2. P. 106–115. Stevens J., Webb B.W. Local heat transfer coefficients under an axisymmetric, single-phase liquid jet // J. Heat Transfer. 1991. Vol. 113. P. 71–77. Stevens J., Webb B.W. Local heat transfer coefficients under an axisymmetric, single-phase liquid jet // J. Heat Transfer. 1991. Vol. 113. P. 71–77. Wolf D.F., Viskanta R., Incropera F.P. Turbulence dissipation in a free-surface jet of water and its effect on local impingement heat transfer from a heated surface: Part l. Flow structure // J. Heat Transfer. 1995. Vol. 117. P. 85–94. Wolf D.F., Viskanta R., Incropera F.P. Turbulence dissipation in a free-surface jet of water and its effect on local impingement heat transfer from a heated surface: Part l. Flow structure // J. Heat Transfer. 1995. Vol. 117. P. 85–94. Liu X., Lienhard J.H.V., Lombara J.S. Convective heat transfer by impingement of circular liquid jets // J. Heat Transfer. 1991. Vol. 113. № 3. P. 571–582. Liu X., Lienhard J.H.V., Lombara J.S. Convective heat transfer by impingement of circular liquid jets // J. Heat Transfer. 1991. Vol. 113. № 3. P. 571–582. Elison B., Webb B.V. Local heat transfer to impinging liquid jets in the initially laminar, transitional and turbulent regimes // Intern. J. Heat Mass Transfer. 1994. Vol. 37. № 8. P. 1207–1216. Elison B., Webb B.V. Local heat transfer to impinging liquid jets in the initially laminar, transitional and turbulent regimes // Intern. J. Heat Mass Transfer. 1994. Vol. 37. № 8. P. 1207–1216. Теплообмен в точке торможения свободно падающей импактной струи жидкости / А.И. Федорченко [и др.] // Теплофизика и аэромеханика. 2022. Т. 29. № 4. С. 541–546. EDN BRCBYJ. Heat exchange at the braking point of a freely falling impact jet of liquid / A.I. Fedorchenko [et al.] // Thermophysics and Aeromechanics. 2022. T. 29. № 4. P. 541–546. EDN BRCBYJ. Wang X.S., Dagan Z., Jiji L.M. Heat transfer between a circular free impinging jet and a solid surface with non-uniform wall temperature or wall heat flux-I. Solution for the stagnation region // Intern. J. Heat Mass Transfer. 1989. Vol. 32. № 7. P. 1351–1360. Wang X.S., Dagan Z., Jiji L.M. Heat transfer between a circular free impinging jet and a solid surface with non-uniform wall temperature or wall heat flux-I. Solution for the stagnation region // Intern. J. Heat Mass Transfer. 1989. Vol. 32. № 7. P. 1351–1360. Analytical study on impingement heat transfer with single-phase free-surface circular liquid jets / C.F. Ma [et al.] // J. Thermal Sci. 1996. Vol. 5. № 4. P. 272–277. Analytical study on impingement heat transfer with single-phase free-surface circular liquid jets / C.F. Ma [et al.] // J. Thermal Sci. 1996. Vol. 5. № 4. P. 272–277. Течение тонких пленок жидкости / В.Е. Накоряков [и др.] // Волновые процессы в двухфазных системах: сб. науч. тр. Новосибирск: ИТФ СО АН СССР, 1975. С. 129–206. The flow of thin liquid films / V.E. Nakoryakov [et al.] // Wave processes in two-phase systems: collection of scientific tr. Novosibirsk: ITF SB USSR Academy of Sciences, 1975. P. 129–206. Пахомов М.А., Терехов В.И. Влияние размера воздушных пузырьков на интенсификацию теплопереноса в импактной жидкостной струе // Теплофизика высоких температур. 2016. Т. 54. № 1. С. 147. DOI: 10.7868/S0040364416010075. EDN VCPOTX. Pakhomov M.A., Terekhov V.I. Influence of the size of air bubbles on the intensification of heat transfer in an impacted liquid jet // Thermophysics of high temperatures. 2016. T. 54. № 1. C. 147. DOI: 10.7868/S0040364416010075. EDN VCPOTX. Лыков А.В. Теория теплопроводности. M.: Высшая школа, 1967. 600 c. Lykov A.V. Theory of thermal conductivity. Moscow: Higher School, 1967. p. 600. Kuraan A.M., Moldovan S.I., Choo K. Heat transfer and hydrodynamics of free water jet impingement at low nozzle-to-plate spacing // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2017. Vol. 108. P. 2211–2216. Kuraan A.M., Moldovan S.I., Choo K. Heat transfer and hydrodynamics of free water jet impingement at low nozzle-to-plate spacing // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2017. Vol. 108. P. 2211–2216. Трубаев В.И. Гидродинамика в жидкостно-газовых инжекторах с компактными и диспергированными струями жидкости: дис. ... канд. техн. наук. СПб., 2000. 135 с. EDN QDJODJ. Trubaev V.I. Hydrodynamics in liquid-gas injectors with compact and dispersed liquid jets: dis. of … Technical Sciences PhD. SPb., 2000. 135 p. EDN QDJODJ.