ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ РОЗМІЩЕННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ КОЛОНИ У МАЛОГАБАРИТНІЙ ВОГНЕВІЙ ПЕЧІ НА РІВНОМІРНІСТЬ НАГРІВАННЯ ЇЇ ПОВЕРХНІ

Анотація

У статті представлено результати дослідження впливу просторового розміщення фрагмента залізобетонної колони в малогабаритній вогневій печі на рівномірність її нагрівання під час стандартного температурного режиму пожежі. Метою роботи є встановлення закономірностей зміни температурного поля по поверхні колони залежно від кута її повороту та відстані до пальників, що впливає на достовірність оцінювання вогнестійкості будівельних конструкцій. Для реалізації поставленої мети створено шість CAD-моделей, що відрізняються геометрією розміщення зразка у камері печі, після чого проведено CFD-моделювання з урахуванням рівнянь Нав’є-Стокса та теплопровідності Фур’є. Під час моделювання забезпечено відтворення стандартного температурного режиму пожежі відповідно до вимог ДСТУ EN 1363-1:2023, що підтверджено отриманими температурними кривими всередині печі.

У результаті дослідження встановлено, що конфігурація розміщення зразка у вогневій печі має суттєвий вплив на рівномірність розподілу температурного поля по його поверхні. Зафіксовано, що окремі просторові орієнтації зразка можуть призводити до помітної нерівномірності нагріву, що пов’язано з інтенсивністю теплових потоків і їхньою взаємодією з поверхнею конструкції. Водночас, інші варіанти розташування забезпечують більш стабільний температурний режим з менш вираженими градієнтами. Загалом, симетричне або центральне розміщення зразка сприяє досягненню більш рівномірного нагрівання, тоді як нахил або зміщення відносно осі печі створюють умови для підвищення температурної неоднорідності.

Отримані результати мають практичне значення для удосконалення методики проведення вогневих випробувань у малогабаритних вогневих печах та підвищення достовірності визначення межі вогнестійкості залізобетонних конструкцій експериментально-розрахунковим методом. Запропонований підхід дозволяє визначити положення зразків у камері печі, зменшити похибку вимірювань і підвищити відтворюваність експериментів у галузі пожежної безпеки.