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 56
- Downloads 0
Udoskonalenie normatywnej metodyki określenia czasu zadziałania tryskacza pożarowego
Cel: Najważniejszym normatywnym parametrem, ocenianym podczas badań tryskaczy, jest ich czas zadziałania. Parametr ten służy do wyznaczania czułości termicznej elementu tryskacza oraz określenia szybkości jego zadziałani...
Analiza porównawcza metod eksploatacji stałych urządzeń gaśniczych wodnych
Cel: Celem artykułu było porównanie aktualnie istniejących metod eksploatacji stałych urządzeń gaśniczych wodnych wbudowanych w wielkopowierzchniowe obiekty budowlane oraz wyszukanie między nimi różnic mogących wpływać n...
An Introduction to Building Resilience through the Analysis of Areas Particularly Exposed to the Occurrence of Events Threatening the Safety of the Community
Objective: The aim of this study is to introduce the concept of resilience into the language of security sciences, to contribute to the discussion by presenting the authors’ methodology for developing a hazard map in Pol...
Building Materials Radioactivity in Poland
ABSTRACT Introduction: The systematic research of the natural radioactivity of raw and building materials has been conducted in Poland since 1980. Basing on the results of these studies, carried out by both the Central L...
Rescue and Firefighting Response Model
Aim: Description and justification of the stochastic model of the firefighting and rescue system in response to critical incidents. Introduction: Recognition of reality is always associated with the cognitive constructi...