Научные основы технологии эффективного тушения лесных пожаров тонкораспыленной жидкостью с применением авиации

Назначение

Повышение эффективности тушения крупных лесных пожаров за счет использования распределенных во времени и пространстве потоков тушащей жидкости.

Краткое описание

Для проведения исследований разработан уникальный экспериментальный стенд, включающий современные программно-аппаратные комплексы (высокоскоростные системы видеосъемки, системы диагностики парогазовых потоков и др.) и комплекс линейного перемещения форсуночных устройств для имитации движения летательного аппарата при тушении пожара. Разработаны физические и математические модели тепломассопереноса при различных условиях прохождении тушащей жидкости через пламя. Установлены необходимые и достаточные характеристики подавления реакции термического разложения лесных горючих материалов (основа лесной подстилки) в условиях воздействия пара, капель и пленок воды при низовом пожаре. В результате натурных испытаний обоснована возможность применения потоков распыленной воды для ликвидации модельных очагов возгорания, имитирующих верховой и низовой лесные пожары. Предложена концепция специализированного (распределенного во времени и пространстве) использования «водяных снарядов» при тушении пожаров на больших площадях.

Область применения

Результаты выполненных исследований и разработанные рекомендации могут быть использованы для повышения эффективности существующих методов тушения лесных пожаров с помощью авиации, а также для разработки новых подходов к ликвидации возгораний лесного массива.

Конкурентные преимущества

Разработанные экспериментальные методики и математические модели процессов тепломассопереноса не имеют аналогов и позволяют прогнозировать необходимые и достаточные условия, а также характеристики процессов подавления горения, в слоях термически разлагающихся лесных горючих материалов в условиях воздействия тонкораспыленной воды.

Текущая стадия

Выполнен цикл экспериментальных и теоретических исследований, в результате которых установлены особенности тушения типичных лесных горючих материалов, составляющих основу лесной подстилки. Проведены натурные испытания при поддержке МЧС в г. Белово Кемеровской области, в результате которых обоснована возможность использования потоков распыленной воды для ликвидации модельных очагов возгорания, имитирующих верховой и низовой лесные пожары. Предложена концепция использования «водяных снарядов» при тушении пожаров на больших площадях. Опубликовано более 40 научных статей в рецензируемых отечественных и зарубежных изданиях с результатами исследований.

Основные публикации

• – Vysokomornaya O.V.,  Kuznetsov G.V., Strizhak P.A. Experimental investigation of atomized water droplet initial parameters influence on evaporation intensity in flaming combustion zone // Fire Safety Journal. 2014. V. 70. P. 61–70;
• – Volkov R.S., Kuznetsov G.V., Strizhak P.A. Experimental investigation of mixtures and foreign inclusions in water droplets influence on integral characteristics of their evaporation during motion through high-temperature gas area // International Journal of Thermal Science. 2015. V. 88. P. 193–200;
• – Volkov R.S., Kuznetsov G.V., Legros J.C., Strizhak P.A. Experimental investigation of consecutive water droplets falling down through high-temperature gas zone // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. V. 95. P. 184–197.

Патенты

• – Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Способ тушения пожаров // Патент № 2557517.