MATHEMATICAL MODELING OF GAS-LIQUID FLOW IN COMPRESSED AIR FOAM GENERATION SYSTEMS

Abstract

Об’єктом дослідження є система подачі компресійної піни. Одним з найбільш проблемних місць при проектуванні систем подачі компресійної піни є необхідність отримання певного типу піни, яка має не- обхідні властивості, в залежності від класу пожежі, для гасіння якого вона буде використана. Необхідно враховувати технологічний процес утворення піни, а саме регулювання потоку розчину піноутворювача та стиснутого повітря, які подають в камеру змішування, де безпосередньо відбувається генерація піни. Важливо забезпечити оптимальні параметри в залежності від призначення установки: потужність по- току, кратність піни та її стійкість. З метою проектування системи подачі компресійної піни з певними технологічними параметрами необхідно попередньо отримати ці параметри аналітично, для чого необхідно побудувати відповідну математичну модель. В ході дослідження використовувалося графічне середовище імітаційного моделювання Simulink (інте- гроване в програмне середовище MatLab), яке дозволяє за допомогою окремих блоків у вигляді направлених графів будувати динамічні моделі. Структура такої моделі побудована на основі окремих, самостійних блоків, які самі по собі є окремими математичними моделями. Новим є розробка математичної моделі двофазного потоку: рідкої фази, що складається із суміші во- ди з піноутворювачем і газової фази – повітря в тракті піногенератора в складі блок-схеми установки для випадку генерації компресійної піни. А також розробка схеми та алгоритму комунікації послідовно з’єднаних блоків загальної блок схеми. Завдяки цьому забезпечується отримання розрахункових вихідних даних стаціонарного режиму роботи установки. Розроблена в роботі математична модель дозволяє вирішувати наступні прикладні та наукові завдання: – проводити розрахунки вхідних параметрів установки, які забезпечать необхідні вихідні параметри: потужність потоку, кратність, час безперервної генерації, стійкість піни, що визначаються призначенням і особливостями застосування установки в умовах гасіння різних видів пожеж;