РОЗРОБКА ДОСЛІДНОГО СТЕНДУ ДЛЯ АВТОМАТИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ РУХУ, ВИТРАТИ ТА ТЕМПЕРАТУРИ ДИМОВОГО ПОТОКУ

Автор(и)

  • Андрій Довгополов Сумський державний університет, м. Суми, Україна, Україна
  • Віталій Колесник Сумський державний університет, м. Суми, Україна, Україна
  • Вадим Ланчинський Сумський державний університет, м. Суми, Україна, Україна
  • Максим Кириленко Сумський державний університет, м. Суми, Україна, Україна
  • Віталій Ярош Сумський державний університет, м. Суми, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2024.03.04

Ключові слова:

дослідний стенд, димовий потік, швидкість руху потоку, витрати диму, температура димового потоку, термопара, частотний метод

Анотація

На сьогодні створення нових або вдосконалення існуючих систем димового маскування автомобільного транспорту є актуальною інженерною задачею, що може забезпечуватися використанням димових шашок різного хімічного складу. Натурне випробування ефективності димових шашок різного складу є вартісною процедурою, що передбачає використання великої кількості шашок для накопичення статистки. Однак у сучасних умовах визначення параметрів розповсюдження димового потоку в залежності від атмосферних умов та складу шашки,  може бути виконано методами чисельного чи імітаційного моделювання, для використання яких є достатнім вимірювання обмеженої вибірки зразків на експериментальному стенді для визначення необхідних параметрів димового потоку, з метою використання цих результатів при внесені граничних умов моделі. Проведені дослідження, пов’язані із розробкою дослідного стенду для визначення швидкості руху, витрати та температури димового потоку. Описані основні етапи створення дослідного стенду та наведені результати проведених вимірювань, отримані значення швидкості димового потоку та його температури. У ході пошукового експерименту було визначено неможливість використання диференційного манометра з трубкою Піто для вимірювання параметрів диму, що привело до необхідності створення програмно-апаратного комплексу, що забезпечив можливість вимірювання швидкості, температури та витрати димового потоку з дискретністю одна секунда впродовж усього часу горіння димової шашки. При створенні апаратної частини експериментального стенду були використані схемотехнічні рішення, що дозволили синхронізувати результати вимірювання з давачів температури та частоти обертання. Таким чином, для вирішення задач дослідження було використано методику ДСТУ 8725:2017. Отримання даних було забезпечено поєднанням методу штучної термопари та частотний метод вимірювання обертання крильчатки. Запропоноване технологічне рішення дозволило отримати початкові дані про значення швидкості руху, витрати та температуру димового потоку під впливом чадного нагару.

Посилання

Guo A., Gao X., Li T., Dai J., Li X. Five‑frame Difference Method for Extracting Characteristic Parameters from Measured Infrared Smoke Screen Images. Hanneng Cailiao. Chinese Journal of Energetic Materials, 2021, no. 29(12), pp. 1144-1151, doi: 10.11943/CJEM2021075.

Niu B. Studies on the smoke dispersion when tear gas grenades exploded in different spaces. Highlights in Science, Engineering and Technology, 2023, no. 43, рр. 410–418, doi: 10.54097/hset.v43i.7459.

Xu L., Hao X., Xiao K., Song W., Chen C. Simulation Study of Screening Efficiency of Explosive Smoke Bomb. Binggong Xuebao. Acta Armamentarii, 2020, 41(7), pp. 1299-1306, doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.07.006.

Xu C., Youshi Zha B., Ting Bao, J. Qian Zhang H., Li H. Xia. Analysis of temporal and spatial distribution characteristics of ammonium chloride smoke particles in confined spaces Defence Technology, 2022, 18(7), pp. 1269-1280, doi: 10.1016/j.dt.2021.09.017.

Zhao Y., Zhao H., Miao Z., Ai D., Wang Q. A numerical study on the smoke dispersion and temperature distribution of a ship engine room fire based on OpenFOAM. Sustainability, 2023, 15(20), рp. 15093, doi: 10.3390/su152015093.

Smoke screen effectiveness determining device for protecting e.g. military platform, has measuring sensor system connected with data processing unit, and data processing algorithms provided for analysis of effectiveness of smoke screen. Patent DE 102010036026A1 Germany. Applied on 31.08.2010, published on 01.03.2012, 9 p.

Tang R., Tonglai Zh., Xuebin W., Zunning Zh. An efficient numerical approach for field infrared smoke transmittance based on grayscale images. Applied Sciences, 2018, 8, no. 1, pp. 40, doi: 10.3390/app8010040.

Wu X., Zhang J. Q., Huang X., Liu D. L. GPU-accelerated real-time IR smoke screen simulation and assessment of its obscuration. Infrared Physics and Technology, 2012, 55(1), pp. 150-155, doi: 10.1016/j.infrared.2011.11.001.

Zhou H., Cong H., Wang Y., Dou Z. A computer-vision-based deep learning model of smoke diffusion. Process Safety and Environmental Protection, 2024, 187, рр. 721–735, doi: 10.1016/j.psep.2024.04.123.

Pulpea B. G., Pulpea D. Trana E., Rotariu T., Ginghina R. E., Toader G., Dirloman F. M. design and evaluation of screening smoke compositions based on red phosphorus in open field conditions. Appl. Sci., 2022, 12, pp. 12893, doi: 10.3390/app122412893.

Li Q., Kang J., Wang Y., Feng Y. Superheated steam similarity simulation on longitudinal distribution of maximum smoke temperature rise in tunnel fires. Thermal Science and Engineering Progress, 2023, 37, pp. 101550, doi: 10.1016/j.tsep.2022.101550.

DSTU 8725:2017 Yakist povitria. Vykydy statsionarnykh dzherel. Metody vyznachennia shvydkosti ta obiemnoi vytraty hazopylovykh potokiv [The State Standard of Ukraine (DSTU) 8725:2017 Air Quality. Emissions from Stationary Sources. Methods for Determining the Velocity and Volumetric Flow Rate of Gas-Dust Streams].

TermoLab prodazh tovariv dlia vymiriuvannia. Available at: https://thermolab.net.ua/ua/p1457521397-difmanometr-izmeritel-skorosti (accessed 04.09.2024).

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-08

Як цитувати

Довгополов, А. ., Колесник , В. ., Ланчинський , В. ., Кириленко , М. ., & Ярош , В. . (2024). РОЗРОБКА ДОСЛІДНОГО СТЕНДУ ДЛЯ АВТОМАТИЧНОГО ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ РУХУ, ВИТРАТИ ТА ТЕМПЕРАТУРИ ДИМОВОГО ПОТОКУ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (3(21), 25–31. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2024.03.04

Номер

Розділ

Cучасні технології приладобудування