A simplified and effective algorithm to solve fast dynamics in gas networks for fire suppression

机译：一种简化有效的气体网络快速动力学算法，用于灭火

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Fire suppression systems may be roughly described as a network of pipes connecting ending nozzles to the main storage of the extinguishing gas. During the discharge phase of the extinguishing gas, a so called critical flow occurs at the nozzles where sonic velocity is reached. In order to reduce the maximum pressure along the network, a restrictor plate is normally installed directly behind the manifold. Due to the necessary strong reduction of the pressure (say from 200 bars to 50-60 bars) a condition of overcritical flow may appears near the restrictor plate. The discharge time is fixed by European Community regulations in a range varying from 50 to 60 seconds depending both on the network and on the gas used to suppress the fire. The whole scenario, here described, provides a typical example of a fast dynamics problem normally solved with a quasi-steady-state approximation. The problem is in facts turned into the solution of an algebraic system (momentum, energy and continuity equations) along the time domain. The independent unknowns of the system are the mass flowrates in each section of the network. The paper presents a generalized algorithm which drastically reduces the number of unknowns of the whole problem while having the advantage of a more solid and fast numerical procedure.

机译：灭火系统可以粗略地描述为将末端喷嘴连接到灭火气体主要储存器的管道网络。在灭火气体的排放阶段，在达到声速的喷嘴处会发生所谓的临界流。为了降低沿网络的最大压力，通常在歧管后直接安装一个限流板。由于必要的压力强烈降低（例如，从200巴降至50-60巴），限流板附近可能会出现超临界流动的情况。排放时间由欧共体法规确定，范围从50秒到60秒不等，具体取决于网络和灭火所用的气体。这里描述的整个场景提供了通常用准稳态近似解决的快速动力学问题的典型示例。问题实际上是沿着时域变成了代数系统（动量，能量和连续性方程）的解。系统的独立未知数是网络各部分的质量流量。本文提出了一种通用算法，可以大幅度减少整个问题的未知数，同时具有更可靠，更快速的数值程序的优点。

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来源
《Italian Conference on Chemical and Process Engineering(ICheaP-6) vol.2; 20030608-11; Pisa(IT)》|2003年|P.1251-1256|共6页
会议地点 Pisa(IT)
作者
Sauro PIERUCCI; Angelo SOGARO;
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作者单位

CMIC-Politecnico di Milano Piazza Leonardo da Vinci 32 I-20133 Milano (Italy);

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类基本有机化学工业;
关键词

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