شبیه‌سازی عددی استفاده همزمان تهویه طولی و مکش دود از سقف در آتش‌سوزی داخل تونل‌ها

هنگام آتش‌سوزی در تونل‌ها، ایجاد مسیر امن عاری از دود با استفاده از سیستم‌های تهویه، برای فرار مسافران و انجام عملیات نجات ضروری است. چراکه بسته‌بودن محیط تونل عواقب ناشی از تصادفات و سوانح را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد. در مطالعه حاضر، استفاده همزمان تهویه طولی و مکش دود از سقف در آتش‌سوزی داخل تونل‌ها و پدیده‌های فیزیکی حاکم بر آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش تحقیق به صورت عددی است و از نرم‌افزار متن‌باز شبیه‌ساز دینامیک آتش (اف‌دی‌اس) استفاده می‌شود. این شبیه‌سازی به منظور بررسی تاثیر فاصله طولی سیستم مکش دود از منبع آتش بر روی طول جریان برگشتی دود و حداکثر دما در دو شرایط کاری مورد استفاده این سیستم در پایین‌دست و بالادست منبع آتش انجام شده‌است. در کار حاضر سیستم مکش دود در سقف تونل قرارگرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد استفاده از یک سیستم مکش دود در بالادست منبع آتش منجر به افزایش میزان بیشینه دما خواهد شد؛ اما استفاده از همین سیستم در پایین‌دست منبع آتش سبب کاهش دما در طول تونل و عدم برگشت جریان دود خواهد شد؛ امّا در انتخاب سرعت مکش دود باید دقت شود تا از پدیده پلاگ هلدینگ جلوگیری شود. همچنین بررسی‌ها نشان داد استفاده همزمان از دو سیستم مکش دود در بالادست یا پایین‌دست منبع آتش به جای سیستم‌های منفرد نتیجه مطلوب‌تری خواهد داشت و می‌تواند میزان بیشینه دما را تا 10 درصد کاهش دهد.

numerical simulation simultaneous use of longitudinal ventilation and smoke extraction from the ceiling in fires inside tunnels

ventilation is essential to provide a smoke-free path for safe passenger evacuation and effective rescue services in case of a tunnel fire, because the closure tunnels increase consequences of accidents significantly. in the present study, the simultaneous use of longitudinal ventilation and smoke extraction from the ceiling in fires inside tunnels and physical phenomena has been investigated. fire dynamics simulator will be used as a cfd tool. this simulation was performed to investigate the effect of the longitudinal distance of the smoke extraction system from the fire source on the smoke back-layering length and the maximum temperature in the two operating conditions used by this system downstream and upstream the fire source. in the present work, the smoke extraction system is located on the ceiling of the tunnel. the results show that using a smoke extraction system upstream of the fire source will increase the maximum temperature, but using the same system downstream will reduce the temperature throughout the tunnel and prevent smoke back-layering. however, attention to the smoke extraction velocity prevents the plug-holding phenomenon. the results also show that the simultaneous use of two smoke extraction systems at the upstream or downstream of the fire source will have a better result and the maximum temperature is reduced by 10%.