Более половины площади Нижегородской области составляют леса. Область содержит равнины, холмы и возвышенности. Рельеф оказывает существенное влияние на распространение фронта пожара. В работе [1] показано влияние угла наклона на скорость пожара при распространении на достаточно протяжённой плоскости.
В настоящей работе рассматривается задача распространения фронта пожара через холм в виде трапеции. В качестве начальных условий использовалось поле скоростей, полученное из решения стационарной задачи обтекания трапеции. Динамика пожара рассматривалась в плоскости xOz. Вся поверхность земли покрыта лесом постоянной высоты. Лес рассматривается как многофазная среда. Используемая модель включает в себя химико-физические процессы пиролиза, сушки, окисления конденсированных и летучих продуктов пиролиза. Тепло- и массообмен происходит за счёт конвекции и диффузии.
Для решения задачи использовался метод крупных частиц [2]. Эйлеров этап учитывает изменение скоростей вследствие перепада давления, гравитации и сопротивления леса. На лагранжевом этапе находятся потоки массы, импульса, энергии через границы вследствие конвекции и диффузии, а также учёт химико-физических процессов. На заключительном этапе находятся плотность, скорости, температура и концентрации.
Результаты расчетов, выполненных с помощью разработанной программы, хорошо согласуются с известными экспериментальными данными.
Список литературы
1. Катаева Л.Ю., Белоцерковская И.Е., Масленников Д.А., Куркин А.А. Сравнение аналитического и численного решения математической модели низового пожара с учетом влияния угла наклона подстилающей поверхности // Пожаровзрывобезопасность. - Изд-во: Пожнаука, 2010. - Т.19, №11. - С. 25-31.
2. Григорьев Ю.Н., Вшивков В.А., Федорук М.П. Численное моделирование методом частиц-в-ячейках. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2004. - 360 с.