Problems of risk management in the technosphere Problems of risk management in the technosphere Проблемы управления рисками в техносфере 1998-8990 112583 10.61260/1998-8990-2025-4-104-116 Пожарная безопасность Fire safety Пожарная безопасность IMPROVEMENT OF COOLING EFFICIENCY OF FIRE CONTROL UNITS ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИЕМНО-КОНТРОЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ПОЖАРНОЙ АВТОМАТИКИ https://orcid.org/0000-0002-3573-785X Кузьмина Татьяна Анатольевна Kuzmina Tatyana A. kuzmina@igps.ru

кандидат педагогических наук;

candidate of pedagogical sciences;

 Маер Олег Михайлович Maer Oleg M. oleg.maer.84@mail.ru

кандидат экономических наук;

candidate of economic sciences;

 Терёхин Сергей Николаевич Terekhin Sergey Nikolaevich 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 Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Russian Federation 24 12 2025 24 12 2025 2025 4 104 116 21 05 2025 22 10 2025 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/112583/view

Проанализированы проблемы охлаждения систем пожарной сигнализации для обеспечения стабильной работы электронных компонентов в устройствах пожарной сигнализации. Поставлена задача численного моделирования пульсирующей тепловой трубы с замкнутым контуром в виде двух витков с одинаковыми размерами испарительной, адиабатической и конденсаторной секций. Предложена сетка вычислений и численная реализация модели пульсирующей тепловой трубы с замкнутым контуром с помощью программно-моделирующего комплекса Hypermesh. Установлено, что при определенных условиях демонстрируется лучшая производительность при температуре конденсатора 10 оС. Сделан вывод, что контуры фазовой фракции теплоносителя демонстрируют наличие жидкого компонента и возможной паровой пробки внутри тепловой трубки при ламинарном характере движения теплоносителя, а величина критерия Нуссельта для исследуемого температурного диапазона подтверждает ламинарный характер движения теплоносителя внутри пульсирующей тепловой трубы с замкнутым контуром.

The problems of cooling fire alarm systems to ensure the stable operation of electronic components in fire alarm devices have been analyzed. The problem of numerical modeling of a pulsating heat pipe with a closed circuit in the form of two turns with the same dimensions of evaporative, adiabatic and condenser sections is set. A calculation grid and a numerical implementation of a closed-loop pulsating heat pipe model using a Hypermesh software-modeling complex are proposed. It was found that under certain conditions the best performance is demonstrated at a condenser temperature of 10 oC. It was concluded that the coolant phase fraction contours demonstrate the presence of a liquid component and a possible steam plug inside the heat pipe with the laminar nature of the coolant movement, and the value of the Nusselt criterion for the studied temperature range confirms the laminar nature of the coolant movement inside the pulsating heat pipe with a closed circuit.

 пожарная сигнализация тепловая труба пульсирующая тепловая труба замкнутый контур фазовый переход fire alarm heat pipe pulse heat pipe closed loop phase change

Антипов Е.Г. Административно-правовое регулирование государственного пожарного надзора, осуществляемого МЧС России, в отношении объектов защиты с массовым пребыванием людей: дис. …. канд. юрид. наук. Н. Новгород: Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 2020. 263 с. Antipov E.G. Administrativno-pravovoe regulirovanie gosudarstvennogo pozharnogo nadzora, osushchestvlyaemogo MCHS Rossii, v otnoshenii ob"ektov zashchity s massovym prebyvaniem lyudej: dis. …. kand. yurid. nauk. N. Novgorod: Nacional'nyj issledovatel'skij Nizhegorodskij gosudarstvennyj universitet im. N.I. Lobachevskogo, 2020. 263 s. Глушко В.С., Синещук Ю.И., Терехин С.Н. Интегрированная система раннего обнаружения пожара // Научно-аналитический журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России». 2013. № 3. С. 40–43. Glushko V.S., Sineshchuk Yu.I., Terekhin S.N. Integrirovannaya sistema rannego obnaruzheniya pozhara // Nauchno-analiticheskij zhurnal «Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta Gosudarstvennoj protivopozharnoj sluzhby MCHS Rossii». 2013. № 3. S. 40–43. Королев Д.С., Минкин Д.Ю. Методика работы интегрированной цифровой системы пожарной автоматики с газоанализирующим оборудованием // Проблемы управления рисками в техносфере. 2021. № 1 (57). С. 32–39. Korolev D.S., Minkin D.Yu. Metodika raboty integrirovannoj cifrovoj sistemy pozharnoj avtomatiki s gazoanaliziruyushchim oborudovaniem // Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. 2021. № 1 (57). S. 32–39. Фазульзянов К.Р., Гильфанов К.Х. Исследование особенностей построения адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации «Рубеж» // Инновационное развитие современной науки: проблемы и перспективы: материалы Междунар. (заочной) науч.-практ. конф. Нефтекамск: Мир науки, 2023. С. 11–14. EDN FRPTEK. Fazul'zyanov K.R., Gil'fanov K.H. Issledovanie osobennostej postroeniya adresno-analogovoj sistemy pozharnoj signalizacii «Rubezh» // Innovacionnoe razvitie sovremennoj nauki: problemy i perspektivy: materialy Mezhdunar. (zaochnoj) nauch.-prakt. konf. Neftekamsk: Mir nauki, 2023. S. 11–14. EDN FRPTEK. Астахов В.В., Кириллова Г.В. Повышение пожарной безопасности предприятия с внедрением адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации и управления «Юнитроник 496» // Проблемы безопасности российского общества. 2020. № 1 (29). С. 23–29. EDN CDSTMI. Astahov V.V., Kirillova G.V. Povyshenie pozharnoj bezopasnosti predpriyatiya s vnedreniem adresno-analogovoj sistemy pozharnoj signalizacii i upravleniya «Yunitronik 496» // Problemy bezopasnosti rossijskogo obshchestva. 2020. № 1 (29). S. 23–29. EDN CDSTMI. Барковский С.А. Система охранно-пожарной сигнализации с использованием технологии GSM // Современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций «РТ-2015»: материалы XI Междунар. молодежной науч.-техн. конф. / под ред. А.А. Савочкина. Севастополь: Севастопольский государственный университет, 2015. С. 234. EDN XTTNAF. Barkovskij S.A. Sistema ohranno-pozharnoj signalizacii s ispol'zovaniem tekhnologii GSM // Sovremennye problemy radiotekhniki i telekommunikacij «RT-2015»: materialy XI Mezhdunar. molodezhnoj nauch.-tekhn. konf. / pod red. A.A. Savochkina. Sevastopol': Sevastopol'skij gosudarstvennyj universitet, 2015. S. 234. EDN XTTNAF. Structure of heat pipe: U.S. Patent Application No. 5,219,020 / Akachi H. 1990. Structure of heat pipe: U.S. Patent Application No. 5,219,020 / Akachi H. 1990. Серяков А.В., Конькин А.В., Алексеев А.П. Пульсирующие изменения толщины и температуры пленки конденсата в коротких тепловых трубах при закручивании парового потока // XIII семинар вузов по теплофизике и энергетике: тезисы докладов Всерос. науч. конф. Н. Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2023. С. 45–46. EDN TILAXF. Seryakov A.V., Kon'kin A.V., Alekseev A.P. Pul'siruyushchie izmeneniya tolshchiny i temperatury plenki kondensata v korotkih teplovyh trubah pri zakruchivanii parovogo potoka // XIII seminar vuzov po teplofizike i energetike: tezisy dokladov Vseros. nauch. konf. Nizhnij Novgorod: Nizhegorodskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet im. R.E. Alekseeva, 2023. S. 45–46. EDN TILAXF. Simulation of Refrigerant Flow Boiling in Serpentine Tubes / H.L. Wu [et al.] // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. № 50(5–6). P. 1186–1195. Simulation of Refrigerant Flow Boiling in Serpentine Tubes / H.L. Wu [et al.] // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. № 50 (5–6). P. 1186–1195. Валуева Е.П. Влияние теплового граничного условия на стенке плоского канала на теплоотдачу при ламинарном пульсирующем течении в квазистационарном режиме // Современные проблемы теплофизики и энергетики: материалы IV Междунар. конф. М.: Национальный исследовательский университет МЭИ, 2024. С. 42–43. EDN QFTHYV. Valueva E.P. Vliyanie teplovogo granichnogo usloviya na stenke ploskogo kanala na teplootdachu pri laminarnom pul'siruyushchem techenii v kvazistacionarnom rezhime // Sovremennye problemy teplofiziki i energetiki: materialy IV Mezhdunar. konf. M.: Nacional'nyj issledovatel'skij universitet MEI, 2024. S. 42–43. EDN QFTHYV. Hansen N., Versteeg J., Michna G.J. Effect of Condenser Temperature on Pulsating Heat Pipe Performance // Proceedings of the ASME 2013 Heat Transfer Summer Conf. Minneapolis, MN, USA, 2013. P. 1–6. Hansen N., Versteeg J., Michna G.J. Effect of Condenser Temperature on Pulsating Heat Pipe Performance // Proceedings of the ASME 2013 Heat Transfer Summer Conf. Minneapolis, MN, USA, 2013. P. 1–6. Simulation and Analysis on Heat Transfer Performance of Oscillating Heat Pipe with Single and Double Passageway / E. Jiaqiang [et al.] // Advanced Materials Research. 2012. № 516–517.P. 433–37. Simulation and Analysis on Heat Transfer Performance of Oscillating Heat Pipe with Single and Double Passageway / E. Jiaqiang [et al.] // Advanced Materials Research. 2012. № 516–517. P. 433–37. Simulation of a Miniature Oscillating Heat Pipe in Bottom Heating Mode Using CFD with Unsteady Modeling / Z. Lin [et al.] // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2013. № 57 (2). P. 642–656. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.09.007. Simulation of a Miniature Oscillating Heat Pipe in Bottom Heating Mode Using CFD with Unsteady Modeling / Z. Lin [et al.] // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2013. № 57 (2). P. 642–656. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2012.09.007. Noh H.Yu., Kim S.J. Numerical Simulation of Pulsating Heat Pipes: Parametric Investigation and Thermal Optimization // Energy Conversion and Management. 2020. № 203. P. 112237. DOI: 10.1016/j.enconman.2019.112237. Noh H.Yu., Kim S.J. Numerical Simulation of Pulsating Heat Pipes: Parametric Investigation and Thermal Optimization // Energy Conversion and Management. 2020. № 203. P. 112237. DOI: 10.1016/j.enconman.2019.112237. Пастухов В.Г., Майданик Ю.Ф. Комбинированная теплопередающая система на основе пульсирующей и контурной тепловых труб // Решетневские чтения. 2016. Т. 1. С. 144–146. EDN XEADVD. Pastuhov V.G., Majdanik Yu.F. Kombinirovannaya teploperedayushchaya sistema na osnove pul'siruyushchej i konturnoj teplovyh trub // Reshetnevskie chteniya. 2016. T. 1. S. 144–146. EDN XEADVD. Choi J, Zhang Yu. Numerical Simulation of Oscillatory Flow and Heat Transfer in Pulsating Heat Pipes with Multi-Turns Using OpenFOAM // Numerical Heat Transfer. Part A: Applications. 2020. № 77 (8). P. 761–781. DOI: 10.1080/10407782.2020.1717202. Choi J, Zhang Yu. Numerical Simulation of Oscillatory Flow and Heat Transfer in Pulsating Heat Pipes with Multi-Turns Using OpenFOAM // Numerical Heat Transfer. Part A: Applications. 2020. № 77 (8). P. 761–781. DOI: 10.1080/10407782.2020.1717202. Методы и средства информационно-операционной поддержки теплотехнических расчетов в решении задач пожарной безопасности / А.А. Кузьмин [и др.]. СПб.: С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России, 2023. 196 с. ISBN 978-5-907724-23-5. EDN FBYRNF. Metody i sredstva informacionno-operacionnoj podderzhki teplotekhnicheskih raschetov v reshenii zadach pozharnoj bezopasnosti / A.A. Kuz'min [i dr.]. SPb.: S.-Peterb. un-t GPS MCHS Rossii, 2023. 196 s. ISBN 978-5-907724-23-5. EDN FBYRNF. Sedighi E, Amarloo A, Shafii B. Numerical and experimental investigation of flat-plate pulsating heat pipes with extra branches in the evaporator section // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2018. № 126. P. 431–441. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.05.047. Sedighi E, Amarloo A, Shafii B. Numerical and experimental investigation of flat-plate pulsating heat pipes with extra branches in the evaporator section // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2018. № 126. P. 431–441. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.05.047.