Математичне забезпечення для проектування систем генерування компресійної піни

Abstract

Розглянуто ефективний вогнегасний засіб у вигляді компресійної піни для боротьби з лісовими пожежами. На підставі аналізу експериментальних досліджень щодо ефективності компресійної піни над іншими вогнегасними речовинами, встановлено її переваги під час застосування у лісових масивах у разі виникнення пожеж. Спираючись на здійснений аналіз авторів, відзначено, що в країні немає зразків із технологією подачі компресійної піни. Розроблено математичну модель процесу генерування компресійної піни, яка у подальшому стане підґрунтям для виготовлення експериментального зразка системи для подачі компресійної піни. Найзручнішим інструментом для вирішення завдань з опису стаціонарних і перехідних процесів під час проектування конструкцій є сучасні програмні продукти. Графічне середовище імітаційного моделювання Simulink (інтегроване в програмне середовище MatLab) дає змогу за допомогою окремих блоків у вигляді направлених графів будувати динамічні моделі. Структура такої моделі побудована на підставі окремих, самостійних блоків, що самі по собі є окремими математичними моделями. Розроблена математична модель процесу генерування компресійної піни містить три окремі блоки. У цьому дослідженні виконано математичне моделювання роботи блоку газу, блоку подачі суміші води та піноутворювача та руху піни у рукаві. Кожний з блоків є автономною математичною моделлю зі своїми входом та виходом. За допомогою цих моделей здійснюється взаємодія між блоками в процесі виконання загальної задачі моделювання. Ці окремі блоки можна змінювати відповідно до змін конструкції установки, залишаючи тільки сталою зовнішню оболонку (кількість входів, виходів, розмірність) окремого блока. Наступним етапом дослідження є розроблення блоку піногенератора та системи комунікацій між блоками, для подальшої взаємодії цих блоків вже з розробленими блоками в цій роботі та виконання загальної задачі моделювання процесу генерування компресійної піни в системі. Під час взаємодій цих блоків буде виконуватися задача, яка полягає у визначенні необхідних технічних параметрів системи, залежно від вогнегасних властивостей компресійної піни, яку необхідно отримати.

Keywords

• компресійна піна; математичне моделювання; система подачі компресійної піни; лісові пожежі