идентификация очагов самонагревания растительного сырья, вызывающих пожары на предприятиях переработки и хранения

summary

У першому розділі розглянуто особливості самозігрівання та самозаймання рослинної сировини. Подано перелік речовин, схильних до цих явищ, вказано основні причини їх виникнення. Відзначено, що першопричиною самозігрівання за певних умов є термічна активність мікроорганізмів та окислення рослинної сировини. При досягненні температури біля 70⁰С мікроорганізми гинуть, але процес наростання температури може проводжуватись внаслідок подальшої взаємодії органічної речовини з киснем. У ході піролізу починається виділення горючих газів і відбувається процес самозаймання. Особливістю горіння є те, що осередок горіння ізольований шарами сировини з низькою теплопровідністю. Це ускладнює виявлення місця його дислокації та розмірів.

            Проводиться аналіз математичних моделей температурних полів. Показано, що для обчислень температури самозігрівання можна використовувати лінійні рівняння теплопровідності.

            Значні успіхи у цьому напрямі досягнуті завдяки роботам Абрамова Ю.О., Вогмана Л.П., Горшкова В.І., Дегтярьова О.Г., Кірочкіна О.Ю., Ольшанського В.П., откидача Д.М., сергунова В.С. та інших дослідників.

            Для досягнення поставленої в дисертації мети потрібне розв’язання зворотних задач теплофізики, бо саме воно дає можливість ідентифікації параметрів осередка самозігрівання та проведення реконструкції температурного поля. У зв’язку з цим, у першому розділі дається короткий огляд основних робіт, присвячених зворотнім задачам. Відзначаються дослідження Аліфанова О.М., Артюхіна Є.О., Коздоби Л.О., Круковського П.Г., Маляренка В.А., Мацевітого Ю.М., Мултановського О.В., Лушпенка С.Д., Нікітенка М.І., Симбірського Д.Ф., Слесаренка А.П., Тьомкіна А.Г., Шумакова М.В., A old K., Bec J., Patricia K., Sparrow E., Stolz G. та інших вчених. Оскільки зворотні задачі відносяться до класу некоректних за Адамаром, їх регуляризація здебільшого проводилась методами, які належать Тихонову А.М. і Лаврентєву М.М. Інтенсивні дослідження зворотних задач теплопровідності в останні десятиріччя були зумовлені потребами авіа- та ракетобудування, енергетичного й хімічного машинобудування, термообробки матеріалів та ливарного виробництва. Проведення ідентифікації осередків самозігрівання потребує нових нетрадиційних постановок зворотних задач та нових методів їх розв’язання, особливо коли розглядаються стаціонарні температурні поля.

            Далі подано опис систем, найбільш поширених на практиці, для термоконтролю сировини. Наведено їхні технічні характеристики й можливості, тому що результати вимірювань повинні служити вхідною інформацією при проведенні ідентифікації.

            Крім термоконтролю, розглядаються також інші підходи до раннього виявлення  самозігрівання.  Йдеться  про  газовий та електрохімічний методи. Відзначаються їх недоліки й переваги.

            Виходячи з проведеного аналізу стану проблеми, у заключній частині першого розділу формулюється мета й дається постановка задач дисертаційного дослідження, а також обґрунтування, вибору для досліджень стаціонарного режиму самозігрівання.

            У другому розділі розроблено одновимірну модель розподілу температури по висоті масиву сировини. Вона орієнтована на розрахунки надлишкової температури пластового самозігрівання сировини у силосах, висота яких значно більша ніж розміри горизонтального поперечного перерізу. Розподіл надлишкової температури Т = Т(х) по вертикальній координаті х (рис. 1) описується диференціальним рівнянням