بررسی عددی آتش در ساختمان در شرایط بیشینه و کمینه تهویه طبیعی با استفاده از مدل احتراقی تولید‏فلیملت‏منیفولد

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

doi
10.22060/mej.2020.18086.6729
چکیده

زمانی که آتش درون اتاق به حالتی بحرانی می‌رسد، می‌تواند برای طبقات بالاتر خطراتی ایجاد کند. در این مقاله حالت‏ های آتش با تهویه ‏ی بیشتر و کمتر از حالت بحرانی موردبحث قرار می‏ گیرد و میدان دما، سرعت و گونه ‏های مضر بررسی می ‏شود. ساختمانی دو طبقه با استفاده از روش شبیه ‏سازی گردابه ‏های بزرگ و الگوریتم پیمپل در نرم ‏افزار اپن.فوم برای سه نرخ آزادسازی حرارت 500، 1000 و 5000 کیلووات شبیه‏ سازی و نحوه ‏ی انتشار آتش و دود به طبقه ‏ی بالا بررسی می‏ شود. به منظور تحلیل گونه‏ های سمی، از مدل احتراقی تولید‏فلیملت‏ منیفولد در شبیه‏ سازی استفاده می‏ شود و با نتایج تجربی مقایسه می‏ گردد. نتایج این مدل احتراقی کمتر از ۱۵ درصد اختلاف با نتایج تجربی دارد. با افزایش آزادسازی حرارت، طبقه‏ ی بالا بیشتر در معرض خطرات آتش‏سوزی قرار می‏ گیرد؛ مثلاً، اگر میزان آزادسازی حرارت 5000 کیلووات باشد، دما در طبقه ‏ی دوم به 390 کلوین و گونه‏ ی سمی مونواکسید کربن به 25 پی.پی.ام می رسد. حالتی که میزان دبی سوخت از 1000 کیلووات پایین‌تر باشد، طبقه‏ی بالا در معرض خطر خاصی قرار نمی‏ گیرد. در حالت کلی میزان نفوذ دی‏اکسید کربن به طبقه‏ ی دوم کمتر از حد مجاز سمی‌بودن برای انسان (25-50 پی.پی.ام) است و طبقه ‏ی دوم ازنظر گاز دی‏اکسید کربن در معرض خطر خاصی قرار نمی‏ گیرد.