Математическое моделирование возникновения и распространения лесных пожаров с учетом противопожарных барьеров

Abstract

С помощью метода математического моделирования изучается процесс распространения верховых лесных пожаров при наличии противопожарных разрывов и заслонов. Математически данная задача сводится к решению уравнений Рейнольдса для турбулентного течения с учетом химических реакций. Для получения дискретного аналога использован метод контрольного объема. С помощью численных расчетов получены распределения полей скорости, температуры, концентраций кислорода, летучих продуктов пиролиза, горения и объемных долей конденсированной фазы, получены контуры распространения верховых лесных пожаров, определена зависимость размеров противопожарных разрывов и заслонов при которых верховой пожар прекращает распространение.

Using the method of mathematical modeling, the propagation of high forest fires in the presence of fire breaks and barriers is studied. Mathematically, this problem reduces to solving the Reynolds equations for a turbulent flow, taking into account chemical reactions. To obtain a discrete analog, the control volume method was used. Using numerical calculations, the distributions of the fields of velocity, temperature, oxygen concentrations, volatile pyrolysis products, combustion, and volume fractions of the condensed phase, the propagation contours of upland forest fires were obtained, the dependence of the size of fire breaks and barriers at which the top fire stops propagation was determined.