Математическое описание чувствительного элемента максимального теплового пожарного извещателя с терморезистором
Получение линейного дифференциального уравнения, описывающего динамику чувствительного элемента максимального пожарного извещателя с терморезистором. Проведение исследования зависимостей для определения динамических параметров чувствительного элемента.
| Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.01.2020 |
| Размер файла | 35,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Математическое описание чувствительного элемента максимального теплового пожарного извещателя с терморезистором
В.А. Дуреев
А.Н. Литвяк
Постановка проблемы. В системах противопожарной защиты широко используются пожарные извещатели (ИП), у которых в качестве чувствительного элемента (ЧЭ) используется терморезистор. Техническая документация современных ИП не всегда содержит весь перечень основных данных. Для исследования эффективности работы систем ППЗ необходимо иметь достоверные математические модели составляющих ее элементов, в частности чувствительных элементов.
Таким образом, существует проблема математического описания чувствительных элементов современных ИП.
Анализ последних исследований и публикаций. В настоящее время ИП с терморезисторами в качестве ЧЭ, изготовляют все ведущие фирмы, производящие противопожарное оборудования, как в Украине, так и за рубежом [1]. Оценка работы теплового точечного ИП с учетом конструктивных особенностей ЧЭ и условий развития пожара, рассмотрена в [2]. Однако, для такой модели требуется математическое описание конкретного ЧЭ. Математическое описание тепловых ИП, позволяющее оценить работу терморезисторного ЧЭ формы цилиндр, полый цилиндр и пластина, выполнено в [3]. Но для определения параметров работы ИП требуются дополнительные экспериментальные данные. В [4] рассмотрена модель теплового ИП без учета конструктивных особенностей ЧЭ с термопарой. дифференциальный пожарный извещатель терморезистор
Постановка задачи и ее решение. Расчетная схема терморезистора представлена на рис.1.
Математическое описание терморезистора как динамического звена получим из уравнений для нестационарного теплообмена по критерию Био. При малых значениях Био (Bi < 0,1) характерным будет равномерное распределение температуры внутри тела.
Тогда, температура для всех точек терморезистора в каждый момент времени одинакова [4]:
Получено линейное дифференциальное уравнение, описывающее динамику чувствительного элемента максимального пожарного извещателя с терморезистором. Получены зависимости для определения динамических параметров чувствительного элемента.
Ключевые слова: пожарный извещатель, чувствительный элемент, терморезистор, позистор, динамический параметр.
,
где: С - теплоемкость материала терморезистора, Дж•кг-1•К-1; m - масса терморезистора, кг; Т - температура терморезистора, К; ф - время, с; б - коэффициент конвективного теплообмена, Вт•м-2 •К-1; F- площадь поверхности терморезистора, м2; ТВ - температура окружающего воздуха, К.
Рисунок 1 - Расчетная схема терморезистора
В качестве чувствительного элемента точечного теплового ИП «Бриз-11» используется терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления в диапазоне рабочих температур - позистор. Изменение сопротивления позистора является функцией изменения температуры:
.
Согласно [5] сопротивление позисторов в диапазоне рабочих температур меняется по экспоненциальному закону:
,
где: R - текущее сопротивление, Ом;
RП - постоянная, Ом;
А - температурный коэффициент сопротивления, %•К-1;
Т - текущая температура позистора, К.
Для перехода к линейному уравнению динамики позистора, приравняем дифференциалы правой и левой части уравнения (3):
.
где: Т0 - значение температуры позистора в исходной точке, К.
Подставим (4) в (1), получим:
.
Заменим дифференциалы конечными приращениями:
.
Перейдем к относительным переменным:
; ; ,
где: R0 - значение сопротивления позистора в исходной точке, Ом;
ТB0 - значение температуры воздуха в исходной точке, К.
Уравнение динамики позистора в относительных переменных имеет стандартный вид:
,
где:
- постоянная времени позистора, с;
- коэффициент усиления позистора.
Из уравнения (8) следует, что для уменьшения инерционности чувствительного элемента извещателя, необходимо уменьшать массу позистора и увеличивать его площадь. Кроме того, для снижения ТП, на чувствительном элементе может быть размещен пластинчатый радиатор.
Выводы: Выполнено математическое описание чувствительного элемента максимального пожарного извещателя с терморезистором. Получены уравнения динамики и зависимости для определения динамических параметров чувствительного элемента.
Литература
1. Котов А.Г. Пожаротушение и системы безопасности. Киев.: Бранд мастер. - 2010. - С.198 - 215.
2. Абрамов Ю.А. Модель теплового пожарного извещателя и оценка времени его срабатывания/ Ю.А. Абрамов, Ю.Ю. Переста// Проблемы пожарной безопасности. - Х.: ХИПБ. - 1997. - С.53 - 57.
3. Гвоздь В.М. Терморезисторные тепловые пожарные извещатели с улучшенными характеристиками и методы их температурных испытаний. Дисс. канд. техн. наук: 21.06.02 - Черкассы. - 2005г.-181с.
4. Литвяк А.Н. Математическое описание термопары теплового пожарного извещателя /А.Н. Литвяк, В.А. Дуреев // Проблемы пожарной безопасности. - Харьков: УЦЗУ.- 2007. № 22 - С. 120-122.
5. Минкин С.Б., Шашков А.Г. Позисторы. - М.: Энергия. - 1973. - 88 с.
Аннотация
Отримано лінійне диференціальне рівняння, що описує динаміку чутливого елементу максимального пожежного сповішувача, з терморезистором. Отримані залежності для визначення динамічних параметрів чутливого елементу.
Ключові слова: пожежний сповішувач, чутливий елемент, терморезистор, позістор, динамічний параметр.
Linear differential equalization, describing the dynamics of pickoff maximal to inform a fire with a thermo-resistor, is got. Dependences are got for determination of dynamic parameters of pickoff.
Keywords: a fireman informs, pickoff, thermal resistor, pozistor, dynamic parameter
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ эффективности теплового пожарного извещателя ИП 105–3/2 в системе пожарной сигнализации при защите спального помещения в деревянном отдельно стоящем доме. Скорость роста пожара и максимальных скоростях тепловыделения для предметов интерьера.
контрольная работа [32,2 K], добавлен 23.04.2014Описание склада как объекта предприятия. Склады как пожароопасный объект. Типы пожарных извещателей, устанавливаемых в помещениях склада. Выбор пожарных извещателей для площадей защиты. Монтаж охранно-пожарной сигнализации, ручного пожарного извещателя.
курсовая работа [96,1 K], добавлен 22.06.2015Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности. Порядок проведения расчета индивидуального пожарного риска. Анализ пожарной опасности здания.
курсовая работа [76,3 K], добавлен 01.12.2014Создание пожарной охраны в послереволюционный период и открытие специальных училищ. Осуществление контроля за производством пожарного оборудования, разработка новых типов пожарных инструментов и машин. Задачи государственного пожарного надзора в России.
реферат [21,4 K], добавлен 25.11.2011Организация и деятельность пожарной охраны. Общая характеристика методики подготовки бойца пожарного расчета безопасным действиям при пожаре. Индивидуальное обучение лиц, впервые принятых на службу в ГПС на должности рядового и начальствующего состава.
курсовая работа [57,3 K], добавлен 22.10.2012Основы расчетов по оценке пожарного риска. Виды пожарных рисков. Характеристика объекта защиты МДОУ № 126 "Солнечный зайчик" городского округа Тольятти. Оценка мероприятий объекта защиты по пожарной безопасности, анализ и оценка пожарного риска.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 23.10.2010Распространение свинца в земной коре и пути его проникновения в продукты питания. Вредное воздействие этого элемента и его соединений на живые организмы. ПДК свинца в основных продуктах питания, способы его определения и контроля в продуктах питания.
реферат [32,2 K], добавлен 30.11.2011Автоматическая система для обнаружения начальной стадии пожара, передачи извещения о месте и времени возникновения и включения автоматических систем пожаротушения и дымоудаления. Фотоэлектрические и ионизационные дымовые извещатели. Выбор типа извещателя.
реферат [880,3 K], добавлен 24.03.2009Обзор основных видов и назначения вентиляции - главного элемента в создании благоприятного климата, призванного для подачи свежего воздуха с улицы и удаления загрязненного воздуха из помещений. Естественная, механическая, приточная, вытяжная вентиляция.
реферат [188,9 K], добавлен 10.01.2011Алюминий как химический элемент, его роль в жизни человека. Физиологическое значение алюминия для человеческого организма. Источники и последствия поступления этого химического элемента в организм. Способы предотвращения вредного действия алюминия.
доклад [14,2 K], добавлен 04.10.2012Схема объединенной хозяйственно-противопожарной системы водоснабжения здания с двумя вводами. Установка пожарного крана. Конструкция спринклерных систем для автоматического тушения пожара водой и ее расчет. Назначение дренчерных установок и завесов.
презентация [477,7 K], добавлен 17.11.2016Последствия избытка хлора в организме: повышение кровяного давления, бронхопневмония с высокой температурой и токсическим отёком лёгких. Причины недостатка хлора. Некоторые лечебные диеты, в которых отсутствует соль. Суточная потребность элемента.
презентация [805,9 K], добавлен 13.04.2014Анализ факторов, характеризующих состояние системы обеспечения пожарной безопасности в Печенгском районе. Прогнозирование показателей обстановки с пожарами и их последствиями. Разработка мероприятий по предупреждению пожаров на объекте надзора.
курсовая работа [582,9 K], добавлен 08.10.2017Расчет времени эвакуации от начала пожара до блокирования эвакуационных путей в результате распространения на них опасных факторов пожара. Определение величин потенциального риска для работников, которые находятся в здании на территории объекта.
контрольная работа [107,1 K], добавлен 27.03.2019Предметы пожарной безопасности. Тушение мелких пожаров. Выбор подходящего типа пожарного покрывала для использования в промышленных и домашних условиях, их преимущества. Выбор места хранения невозгораемого покрывала. Правила поведения при пожаре.
презентация [1,3 M], добавлен 15.05.2016Понятие шагового напряжения (напряжения шага) между точками цепи тока. Шаговое напряжение при одиночном заземлителе. Виды воздействия электрического тока на организм человека. Характеристика электротравм, способы освобождения от токоведущего элемента.
презентация [1,3 M], добавлен 26.10.2016Характеристика и оценка мероприятий объекта защиты по пожарной безопасности. Экспертиза объемно-планировочных решений. Расчет времени эвакуации людей из помещений в случае возникновения пожара. Имитационно-стохастическая модель движения людских потоков.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 13.02.2015Великие пожары Москвы. Таинственная история исчезновение библиотеки Ивана Грозного. Первые попытки предупреждения пожаров. История изобретение и усовершенствования пожарного насоса. Сожженная Москва в 1812 г. Пожар в Зимнем дворце. Пожар Большого театра.
реферат [44,6 K], добавлен 31.05.2010История становления и развития пожарного образования в России. История пожарной техники. Использование автоматических устройств противопожарной защиты. Эффективные методы борьбы с огнем. Изучение свойств и специфических особенностей огнетушащих веществ.
курсовая работа [27,3 K], добавлен 10.02.2014Последовательность оценки и нормативные значения пожарного риска производственного объекта. Зонирование территории, требования к въездам и проездам, источникам водоснабжения, ограничению распространения пожара на территории производственного объекта.
реферат [16,2 K], добавлен 15.11.2009
