شبيه‌ سازي عددي استفاده همزمان تهويه طولي و مكش دود از سقف در آتش‌ سوزي داخل تونل‌ها

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

هنگام آتش‌سوزي در تونل‌ها، ايجاد مسير امن عاري از دود با استفاده از سيستم‌هاي تهويه، براي فرار مسافران و انجام عمليات نجات ضروري است. چراكه بسته‌بودن محيط تونل عواقب ناشي از تصادفات و سوانح را به طور چشمگيري افزايش مي‌دهد. در مطالعه حاضر، استفاده همزمان تهويه طولي و مكش دود از سقف در آتش‌سوزي داخل تونل‌ها و پديده‌هاي فيزيكي حاكم بر آن مورد بررسي قرار مي‌گيرد. روش تحقيق به صورت عددي است و از نرم‌افزار متن‌باز شبيه‌ساز ديناميك آتش (اف‌دي‌اس) استفاده مي‌شود. اين شبيه‌سازي به منظور بررسي تأثير فاصله طولي سيستم مكش دود از منبع آتش بر روي طول جريان برگشتي دود و حداكثر دما در دو شرايط كاري مورد استفاده اين سيستم در پايين‌دست و بالادست منبع آتش انجام شده‌است. در كار حاضر سيستم مكش دود در سقف تونل قرارگرفته‌است. نتايج نشان مي‌دهد استفاده از يك سيستم مكش دود در بالادست منبع آتش منجر به افزايش ميزان بيشينه دما خواهد شد؛ اما استفاده از همين سيستم در پايين‌دست منبع آتش سبب كاهش دما در طول تونل و عدم برگشت جريان دود خواهد شد؛ امّا در انتخاب سرعت مكش دود بايد دقت شود تا از پديده پلاگ هلدينگ جلوگيري شود. همچنين بررسي‌ها نشان داد استفاده همزمان از دو سيستم مكش دود در بالادست يا پايين‌دست منبع آتش به جاي سيستم‌هاي منفرد نتيجه مطلوب‌تري خواهد داشت و مي‌تواند ميزان بيشينه دما را تا 10 درصد كاهش دهد.

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%.