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 48
- Downloads 0
Practical Aspects of Hospital Evacuations
Aim: The purpose of this article is to present a hospital evacuation model, or one for a building with similar specifications, which was developed on the basis of historical data, the author’s observations and interviews...
Stosowanie systemów kaset straży pożarnej – zapewnienie dostępu do obiektu w przypadku nieobecności personelu na potrzeby prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych
Cel: Coraz częściej w Polsce w trakcie działań ratowniczo-gaśniczych strażacy napotykają na problemy związane z brakiem dostępu do obiektów budowlanych w sytuacji, gdy nie przebywa w nich personel. Dotyczy to dostępu zar...
Selected Principles of Developing Fire Scenarios
Purpose: The aim of the article is to discuss selected issues related to the principles of developing fire scenarios. Introduction: Fire scenarios determine the way of operation of fire-fighting equipment and utility or...
Wymagania i rozwiązania techniczne systemów pionowych przegród przeszklonych o określonej klasie odporności ogniowej
Cel: Przedstawienie wiedzy dotyczącej rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych stosowanych w systemach pionowych przegród przeszklonych o określonej klasie odporności ogniowej w celu osiągnięcia odpowiednich właściwości ogn...
Zagrożenie pożarowe Puszczy Białowieskiej
Cel: Celem publikacji jest ocena zagrożenia pożarowego Puszczy Białowieskiej w kontekście rozpadu drzewostanów świerkowych w wyniku gradacji kornika drukarza. Artykuł powstał w dużej mierze na podstawie pracy pt. „Wpływ...