Есть старая пословица: «Подобное излечивается подобным». Применимо ли это к пожарам? Идея борьбы с пожарами при помощи огня и взрывов уже многие годы витает воздухе, но до недавних пор не было ясно, имеет ли такой метод пожаротушения какое-то научное объяснение. И вот, современные технологии компьютерного моделирования физических процессов позволяют пролить свет на этот горячий вопрос.

Борьба с огнем пожара с помощью огня от взрыва: эксперимент

Теоретически, распространяющаяся в воздухе ударная волна может «сдуть» пламя с горящих материалов.

Доктор Graham Doig, работающий в университете Нового Южного Уэльса (University of New South Wales), доказал эту теорию экспериментально. При проведении экспериментов использовались высокоскоростные камеры (20 тыс. кадров в секунду). Для регистрации ударных волн применялся теневой метод.

Борьба с огнем пожара с помощью огня от взрыва: компьютерное моделирование

Несмотря на наличие экспериментального подтверждения возможности борьбы с огнем при помощи взрыва, необходимо учесть, что оно было получено в лабораторных условиях на модельной установке. Для использования этого принципа в практике на реальных пожарах (которые очень сильно отличаются друг от друга) необходимы серьезные исследования. Происходящие при пожаре процессы, в общем случае, крайне сложны для аналитического расчёта, и тут на помощь выходит ANSYS Autodyn audcasinos – продукт для численных расчетов высоконелинейных быстропротекающих процессов, реализующий метод явного интегрирования по времени (Explicit Dynamics). Для решения задачи в среде ANSYS Workbench необходимо выбрать «Explicit Dynamics» в качестве типа задачи, а в качестве решателя использовать Autodyn с эйлеровой расчётной областью.

Компьютерное моделирование показывает: как и в реальном эксперименте, огонь может быть погашен ударной волной, исходящей из стальной камеры. При этом форма камеры – цилиндрическая часть со сферическим днищем – обеспечивает формирование ударной волны, направленной в сторону пламени. Ниже показана визуализация результатов компьютерного моделирования:

Компьютерное моделирование различных вариантов пламегасителя даёт возможность подобрать оптимальные параметры процесса, что позволит в дальнейшем разработать эффективные средства борьбы с пламенем. Ну а пока, если не готовы пожертвовать бровями – держите под рукой обычный огнетушитель.

Больше о продукте ANSYS Autodyn можно узнать по этой ссылке (на английском языке).

Источник: ansys.soften.com.ua