بررسی عددی تاثیر مکان قرارگیری دمنده بر بیشینه دما و گسترش جریان دود در آتش سوزی داخل تونل ها

طراحی یک سیستم تهویه اضطراری کارآمد یکی از راهکارهای اصلی مقابله با پدیده خطرناک آتش‌سوزی در تونل است. یکی از مهمترین پارامترها در مبحث کنترل دود، سرعت بحرانی تهویه می‌باشد. در کار حاضر پارامتری به نام دبی حجمی بحرانی معرفی می‌شود که بیانگر حداقل دبی حجمی می‌باشد که از برگشت دود به بالادست آتش جلوگیری می‌کند. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار اف دی اس آتش‌سوزی داخل تونل شبیه‌سازی شده و بررسی تاثیر مکان قرارگیری دمنده بر بیشینه دما، گسترش جریان دود و دبی حجمی بحرانی در آتش‌سوزی داخل تونل‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که مکان قرارگیری دمنده تاثیر چشم‌گیری روی سرعت بحرانی و دبی حجمی بحرانی دارد. دبی حجمی بحرانی با قرارگرفتن سیستم دمنده در نیمه بالایی سطح مقطع نسبت به شرایطی که در کل مقطع تونل جریان یکنواخت ایجاد می‌کند، در نرخ‌های مختلف رهایش حرارت، حداقل 11 درصد کمتر است. همچنین به منظور بررسی دقیق‌تر، با ایجاد شرایط متنوع در سیستم دمنده، اثر ارتفاع منبع آتش نیز بر روی دبی حجمی بحرانی تحقیق شده است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش ارتفاع منبع آتش تاثیر چندانی بر روی دبی حجمی بحرانی و سرعت بحرانی نخواهد داشت. در بررسی فاصله طولی سیستم دمنده از منبع آتش نیز در شرایطی که برگشت جریان دود وجود دارد، نتایج نشان می‌دهد نزدیک شدن سیستم دمنده به منبع آتش منجر به کاهش طول جریان برگشتی دود و افزایش بیشینه دما خواهد شد.

Numerical Study on the Effect of Blower Location on the Maximum Temperature and Spread of Smoke In Case Of Fire inside Tunnels

Designing an efficient emergency ventilation system is one of the main approaches to prevent the perilous fire in tunnel phenomenon. One of the most considerable factors in smoke control is critical velocity. In the present work, a parameter is called a critical volume flux, which indicates    at least a volumetric flow that prevents smoke from flowing upstream of the fire. In this study, fire in tunnel is simulated using fire dynamics simulator code and the effect of blower location on maximum temperature, spread of smoke and critical volume flux of fire in the tunnel have been investigated. The results show that the blower location has a significant effect on critical velocity and volumetric flux and it can reduce critical volumetric flux by at least 11 percent. Also, considering different conditions in the blower system, the effect of fire source height has been investigated. The results also show that increasing the fire source’s height does not have a significant effect on volumetric flux and critical velocity. The results show that the approach of the blower to the fire would reduce the smoke back layering length and increase the maximum temperature.