Молодой ученый ТПУ исследует влияние состава горючих материалов на процесс тушения лесных пожаров

| 1842

Старший преподаватель Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Томского политехнического университета Алена Жданова стала победителем конкурса молодых исследователей «Мой первый грант» Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ). Молодой ученый изучает влияние теплофизических и термокинетических характеристик лесных горючих материалов на процесс прекращения пламенного горения и термического разложения в условиях воздействия тушащих жидкостных составов при низовых лесных пожарах.

Лесные пожары являются острой проблемой для всего мирового сообщества. В России на борьбу с ними ежегодно привлекаются группировки сил свыше 46 тысяч человек и 8 900 единиц техники. По словам Алены Ждановой, зачастую для локализации и ликвидации возгорания бореальной зоны (лесной массив, располагающийся к северу от 60 градусов северной широты и к югу от 60 градусов южной широты — ред.), даже на ограниченном участке, одного сброса воздушного снаряда недостаточно. Для результативного подавления горения напочвенного покрова необходимо организовать эшелон самолетов, которые поочередно будут реализовывать сброс воды в зону горения. Однако в условиях высокой горимости лесов на территории страны в засушливые периоды это реализовать затруднительно.

Как отмечает молодой ученый, при низовых пожарах выгорает лесная подстилка высотой до 10 см, также зачастую низовое горение является причиной верхового возгорания бореального массива. Кинетические и теплофизические параметры лесных горючих материалов (ЛГМ) могут оказывать существенное влияние на процесс прекращения гетерогенного горения и термического разложения. К примеру, в слоях лесной подстилки при низовых пожарах формируются воздушные зазоры, влияющие на процесс тушения, а верхний слой подстилки формируется годами и отличается от параметров свежего опада.

«В современной литературе отсутствуют модели, учитывающие влияние всех характеристик горючих материалов на процессы подавления пламени. Наша задача — создать такую базу достоверных экспериментальных данных в условиях разной плотности засыпки материала.

В рамках проекта будут применены современные экспериментальные методики и разработанные ранее в лаборатории моделирования процессов тепломассопереноса ТПУ модели термического разложения и пламенного горения ЛГМ. Такой подход будет полезен в изучении свойств не только лесных горючих материалов, но и других пористых структур, а база данных сможет быть использована еще и для создания биотоплива и в отраслях деревообработки»,

 — подчеркивает Алена.

Сегодня проект находится на стадии реализации — ведутся исследования по определению параметров типичных лесных горючих материалов Сибирского федерального округа. В дальнейшем молодой ученый планирует изучить эти данные в Центральном и Дальневосточном федеральных округах.

Тема проекта является логическим продолжением кандидатской диссертации Алены Ждановой, которую она писала под руководством профессора ТПУ Павла Стрижака. Сейчас профессор является руководителем лаборатории моделирования процессов тепломассопереноса, в стенах которой над проектом работают Алена Жданова, аспирант Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Галина Няшина, магистрант Инженерной школы энергетики Никита Шлегель и студентка Научно-образовательного центра им. И.Н.Бутакова Светлана Кралинова. Кроме того, коллектив лаборатории помогает команде в организации экспериментальных исследований и обсуждении полученных результатов.

Добавим, что всего РФФИ поддержал 31 проект молодых ученых Томского политеха. На развитие своих исследований грантополучатели будут получать финансовую поддержку в течение двух лет.