Modelowanie CFD wentylacji pożarowej w tunelu drogowym
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2018, Vol 52, Issue 4
Abstract
Cel: Celem pracy było wykonanie symulacji numerycznej rozwoju pożaru w tunelu drogowym za pomocą programu Fire Dynamics Simulator. Na tej podstawie została dokonana analiza wpływu mocy źródła pożaru na efektywność działania systemu wentylacji pożarowej. W pierwszej części artykułu przedstawiono zagadnienia związane z rozwojem pożaru. Skupiono się na aspektach teoretycznych parametrów, takich jak: rozchodzenie się dymu, rozwój pożaru, widzialność, szybkość wydzielania ciepła oraz temperatura maksymalna. Systemy wentylacji pożarowej, które są stosowane w tunelach drogowych zostały przedstawione na schematach, a także omówione zostały zasady ich działania. Kolejną część artykułu poświęcono przedstawieniu podstaw teoretycznych programu Fire Dynamics Simulator. Ostatnia część pracy zawiera opis przeprowadzonych badań oraz analizę i porównanie wyników. W części badawczej wykonano symulacje czterech scenariuszy, w zależności od mocy pożaru. Zebrane dane zostały poddane analizie. Sprawdzono, jak zachowuje się pożar w przestrzeni zamkniętej w zależności od mocy jego źródła. Dodatkowo przetestowano efektywność działania zastosowanego systemu wentylacji. Łącznie wykonano symulacje numeryczne z mocami pożaru: 202 MW, 157 MW, 119 MW oraz 67 MW. Metodologia: Artykuł został opracowany na podstawie przeglądu literatury i dostępnych w niej wyników prac naukowych dotyczących dynamiki zjawiska pożaru w tunelach drogowych, jak również badań numerycznych CFD w programie Fire Dynamics Simulator. Wnioski: Na podstawie wykonanych badań numerycznych przybliżono zjawiska, jakie zachodzą w trakcie pożaru w tunelu drogowym. Otrzymane dane można analizować i interpretować, wyciągając przy tym wnioski, które mogą zwiększyć bezpieczeństwo w tunelach. Jednym z najważniejszych aspektów, który ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo ludzi podczas pożaru jest dobór odpowiedniego systemu wentylacji. Na rynku istnieje wiele rozwiązań systemowych, posiadających zarówno wady, jak i zalety. W badanych przypadkach wykorzystano wentylację wzdłużną wraz z dwoma wentylatorami wywiewnymi. Wentylacja wzdłużna wytwarzała przepływ powietrza o prędkości 2 m/s w całym przekroju tunelu. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że przepływ powietrza o prędkości 2 m/s ogranicza rozprzestrzenianie się ciepła na wysokości 1,8 m od poziomu podłoża tunelu, niezależnie od mocy pożarów przyjętych w badaniach. Najwcześniej temperatura zaczęła wzrastać dla pożaru o mocy 119 MW, a najpóźniej dla pożaru o mocy 67 MW. W dalszych częściach tunelu temperatura zmieniała się w wąskim zakresie i nie przekroczyła 22˚C. Temperatura nad źródłem dochodziła do wartości 700˚C, natomiast za centrum pożaru maksymalna temperatura wynosiła około 1200˚C.
Authors and Affiliations
Rafał Porowski, Paweł Bańkowski, Wojciech Klapsa, Mariola Starzomska, Artur Więckowski
Keywords
Related Articles
- EP ID EP524835
- DOI 10.12845/bitp.52.4.2018.9
- Views 49
- Downloads 0
Airway Management with the Use of Instruments – New Competences for Fire Service Paramedics
Aim: The aim is to discuss airway management with the use of instruments to increase the efficiency of patient ventilation which, according to the amendment of the Act on State Emergency Medical Services (PRM), can be a...
An Evacuation Model Using Cellular Automata
Aim: The safety of people during meetings and public events requires an analysis of the conditions of evacuation and the proper organisation of escape in times of danger. Modelling the evacuation process is one of the op...
Specyfika flegmatyzacji mieszanki powietrza z heptanem przy pomocy mieszaniny binarnej aerozolu z azotem
Cel: Celem pracy jest określenie specyfiki flegmatyzacji stechiometrycznej mieszaniny heptanu z powietrzem mieszaniną binarną aerozol-azot, a także określenie wartości stężeń i czasu spalania mieszaniny palnej przy różny...
An Analysis of The Dynamics of Soil Contamination Density in the Opole Province by Natural and Artificial Radionuclides after the Chernobyl Nuclear Power Plant Accident
Introduction: In 1986 there was an accident in the reactor at the Chernobyl Nuclear Power Plant in Ukraine which caused an uncontrolled release of radioactive substances. The Opole province in Poland is one of the areas...
An Analysis of Water Supply System Requirements to Enhance Fire Safety in High Rise Residential Accommodation
Aim: The objective of this paper is to present the requirements of firefighting water supply systems with special focus on high residential buildings and firefighting equipment in such buildings, according to regulations...