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.
Источник: Официальный сайт ТПУ