Zastosowanie numerycznej mechaniki płynów CFD do modelowania zabezpieczania pomieszczeń stałymi urządzeniami gaśniczymi gazowymi
Journal Title: Safety & Fire Technology - Year 2016, Vol 42, Issue 42
Abstract
Cel: W artykule podjęto problem bezpieczeństwa pożarowego pomieszczeń chronionych instalacją stałych urządzeń gaśniczych gazowych. Zwiększenie precyzji i wiarygodności modelowania procesu gaszenia gazem gaśniczym można osiągnąć poprzez zastosowanie metod numerycznej mechaniki płynów CFD przy wykorzystaniu oprogramowania ANSYS FLUENT. Celem badań było opracowanie modelu numerycznego CFD wypływu gazu gaśniczego z przestrzeni chronionej i zbadanie z jego pomocą skuteczności gaśniczej określonych typów gazów. Projekt i metody: W artykule przedstawiono propozycję numerycznego modelu przepływu gazu gaśniczego przez pomieszczenie. Zawarto także opis badań eksperymentalnych i obliczeń analitycznych przeprowadzonych w celu jego walidacji. Wskazano na przykłady praktycznego wykorzystania opracowanego modelu CFD do symulacji, których wyniki mogą wspomagać projektowanie stałych urządzeń gaśniczych gazowych. Wyniki: Analiza porównawcza zebranych wyników symulacji pozwoliła wskazać model Standard k- ε jako model zapewniający największą zbieżność wyników z wynikami badań w skali rzeczywistej. Wartości czasu retencji uzyskane w drodze symulacji były bliższe wynikom rzeczywistym w porównaniu z wartościami otrzymanymi na podstawie obliczeń przeprowadzonych z wykorzystaniem modelu normowego. Wnioski: Modelowanie CFD umożliwia poddanie analizie mechanizmu przepływu gazu przez pomieszczenie z większą dokładnością niż dotychczas stosowane modele. Pozwala to na optymalizację doboru rodzaju oraz ilości gazu gaśniczego z uwagi na czas retencji. Dobór gazu gaśniczego o gęstości mieszaniny zbliżonej do gęstości powietrza daje możliwość uzyskania czasu retencji przekraczającego czas retencji otrzymany w przypadku zastosowania gazów wskazanych w obowiązujących normach. Zastosowanie modelowania CFD umożliwia prowadzenie badań przy wykorzystaniu przestrzeni wirtualnej, eliminując przy tym niebezpieczeństwo związane z prowadzeniem prac pomiarowych stanowiących zagrożenie dla ludzi oraz redukuje koszty finansowe związane z wyładowaniem gazu.
Authors and Affiliations
kpt. mgr inż. Sylwia Boroń, mł. bryg. dr inż. Przemysław Kubica
Keywords
Related Articles
- EP ID EP154331
- DOI 10.12845/bitp.42.2.2016.16
- Views 45
- Downloads 0
Przyrządowe techniki udrożniania dróg oddechowych – nowe uprawnienia ratowników medycznych straży pożarnych
Cel: Celem pracy jest omówienie przyrządowych technik udrożniania dróg oddechowych, służących zwiększeniu efektywności wentylacji u poszkodowanych, które zgodnie z nowelizacją ustawy o Państwowym Ratownictwie Medycznym...
Analiza wyposażenia stosowanego przez grupy poszukiwawczo-ratownicze podczas działań w kraju i za granicą
Cel: Głównym celem artykułu jest przedstawienie oraz przeanalizowanie aktualnego podziału wyposażenia grup poszukiwawczo-ratowniczych. Wprowadzenie: Najbardziej dynamiczny rozwój standardów sprzętowych w Polsce miał m...
Mechanizm działania aerozolu gaśniczego
Cel: Celem artykułu jest dyskusyjne omówienie reakcji fizykochemicznych zachodzących w trakcie pożaru oraz przedstawienie mechanizmu działania inhibitorów palenia stosowanych w aerozolowych środkach gaśniczych. W artyk...
A comparison between model-based evacuation times and experimental data
Purpose: The aim of this article was to compare the evacuation times obtained from public buildings, using selected mathematical models, with times of evacuations carried out experimentally. Introduction: In the article,...
Explosion Hazards in Wastewater Treatment Plant: Origin and Prevention
Aim: The paper examines the sources of explosion hazard, which are related to the operation of wastewater treatment plant as well as the measures and solutions applied for the reduction of these haz...