Abstrakt

Dreidimensionales mathematisches Modell der Ausbreitung von Bränden im Crown Forest

Walerij Perminow

Das mathematische Modell von Waldbränden basierte auf einer Analyse bekannter experimenteller Daten und unter Verwendung von Konzepten und Methoden aus der Mechanik reaktiver Medien. In dieser Arbeit wurden die Aufgabenstellung und theoretischen Untersuchungen der Probleme der Entstehung von Waldbränden in Kronenwäldern bei windigen Bedingungen durchgeführt. Die Untersuchung berücksichtigt die gegenseitige Wechselwirkung zwischen Waldbränden und dreidimensionalen Atmosphärenströmungen. Die Forschung wird mithilfe der mathematischen Modellierung physikalischer Prozesse durchgeführt. Sie basiert auf der numerischen Lösung von Reynolds-Gleichungen für chemische Komponenten und Energieerhaltungsgleichungen für gasförmige und kondensierte Phasen. Es wird angenommen, dass der Wald während eines Waldbrandes als ein nicht verformbares, poröses, reaktives Medium mit zwei Temperaturen und mehreren Phasen modelliert werden kann. Ein diskretes Analogon für das Gleichungssystem wurde mithilfe der Kontrollvolumenmethode erhalten. Das entwickelte Modell der Entstehung und Ausbreitung von Waldbränden würde es ermöglichen, ein detailliertes Bild der zeitlichen Veränderung der Felder Geschwindigkeit, Temperatur und Konzentration chemischer Spezies zu erhalten. Das mathematische Modell und die Berechnungsergebnisse ermöglichen die Bewertung kritischer Bedingungen für die Entstehung und Ausbreitung von Waldbränden. Dadurch kann das vorliegende Modell als Mittel zur Brandverhütung eingesetzt werden.