مطالعه حركت دود بر اثر آتش سوزي در تونل هاي جاده اي

در اين مقاله، يك مدل عددي آتش سوزي تونل با هدف بررسي تاثيرات مكان هاي آتش سوزي بر روي سرعت بحراني و ويژگي هاي دود ترسيم شده است. همچنين نشان داده شده است كه سرعت بحراني دود آتش سوزي كناره هاي ديوار به طور مشخص بالاتر از وسط يا در سمت چپ و راست ديوار است. ميزان اين نسبت 12/1 برآورده مي شود. پيش بيني سرعت بحراني از مدل هاي آتش سوزي كوچك، يك همخواني خوب را براي آتش سوزي از وسط يا سمت چپ و راست تا CFD به وجود مي آورد. ارتفاع تونل در محل آتش سوزي به جاي ارتفاع تونل هيدروليك در مدل آتش سوزي بزرگ توسط وو و باكار نزديك به ديواره پيشنهاد شده است. دود به سرعت به عقب بر مي گردد وقتي كه سرعت تهويه كمتر از سرعت بحراني دود باشد. طول لايه آتش سوزي كه در وسط نشان داده شده است تقريبا دو برابر زول آن در طرفين چپ و راست تحت همان سرعت تهويه مي باشد. هر چند كه آن ها داراي سرعت بحراني برابر مي باشند. در حالي كه يك نسبت بين لايه هاي كوتاه پشتي براي آتش سوزي نزديك به ديوار تحت سرعت 6/2 و 7/2 متر بر ثانيه برقرار باشد. علاوه بر اين يك مشخصه اي از حرارت با درجه بالا در بالاي ديوار در مسير ابتدايي براي آتش سوزي در سمت چپ و نزديك به ديوار مشاهده مي شود و در نهايت يك لايه از جريان دود ثابت عبور مي كند. علت احتمالي اين پديده در اين مقاله توضيح داده شده است.

In this work, a numerical model of tunnel fire is developed and aimed to investigate the influence of cross-sectional fire locations on critical velocity and smoke flow characteristic. It is shown that the critical velocity for a fire next to the wall is obviously higher than that for a fire in the middle or on the left/right lane. The ratio is estimated to be 1.12. The predictions of critical velocity from ‘small-fire’ models show a good agreement with that for a fire in the middle or on the left/right lane from CFD. The tunnel height at the fire location is proposed to be instead of the hydraulic tunnel height in the ‘big-fire’ model of Wu and Bakar for a fire next to the wall. The smoke moves backward in a tongue like form as the ventilation velocity is lower than the critical velocity. The back-layering length of a fire in the middle is shown to be approximate twice than that on the left/right lane under the same ventilation velocity, although they share the same critical velocity. Whereas a relatively short back-layering length for a fire next to the wall under the velocity of 2.6 and 2.7 m/s. In addition, a snaky high-temperature profile on the top wall at the initial downstream is observed for a fire on the left lane and next to the wall, and finally a steady and layered smoke flow. The likely cause of this phenomenon is subsequently explained in this study.