تعيين سرعت بحراني درون تونل البرز حين آتش سوزي

Determining Critical Wind Velocity During Fire Accident in Alborz Tunnel

دود و گازهاي سمي خارج شده از آتش سوزي درون تونل، براي سلامتي كاربران تونل بسيار مضر است. بنابراين براي خروج افراد و وسايط نقليه و جلوگيري از گسترش اين مواد در بالادست محل آتش سوزي، تامين هواي تازه اهميت زيادي دارد. سرعت بحراني جريان هوا، مهمترين فاكتور موثر براي طراحي سامانه ايمني درون تونل و جلوگيري از گسترش دود در جلوي محل آتش سوزي در امتداد جهت جريان مي باشد. براي برآورد اين سرعت، تونل البرز واقع در آزادراه تهران- شمال، حين آتش سوزي با انرژي حرارتي آزادشده برابر100 مگاوات به مدت960 ثانيه به كمك يك مدل عددي سه بعدي با نرم افزارFDS شبيه سازي شده است. مدل سه بعدي تونل به طول 500 متر، و روند آتش سوزي بر اساس آهنگ گرماي آزاد شده متناسب با زمان احتراق هپتان شبيه سازي شده است . شبيه سازي جريان مغشوش واحتراق به ترتيب براساس معادلات لس (LES)و معادلات شكست ادي (EDDY). مدل سه بعدي با شبكه بندي متشكل از سلول هاي مربعي با اندازه 50 سانتي متر انجام شد .در اين تحقيق نتايج شبيه سازي، باروابط تجربي مقايسه شدند . بر اساس نتايج مدل عددي براي آتش سوزي با اندازه 100مگاوات، سرعت بحراني5/3متر در ثانيه پيش بيني شده كه همخواني مناسبي با رابطه ارايه شده توسط اوكا و اتكينسون دارد و به عنوان سرعت بحراني براي كنترل دود در بالادست آتش سوزي با اندازه 100 مگاوات پيشنهاد مي شود.

Smoke and toxic gases created by fire accidents in tunnel are very harmful for tunnel users health and safety .So fresh air supply for fire smoke control in the fire upstream, is important .Thus, the critical velocity is a most important factor for this .In order to determine the critical velocity during fire in the Alborz tunnel 3dimensional model of the tunnel and fire was created by FDS software .Fire with 100 mw size for 960second in model with 500m length was simulated. Fire and Smoke was modeled by HRR and heptanes’ combustions. Unsteady flow and combustions was simulated by LES and Eddy break up model. Model was meshed by 50 cm cell. Finally, simulation result was validated by experimental equation .simulation predicted value for critical velocity is 3.5 m/s which have good agreement with Oka and Atkinson experimental equation so we propose 3.5 m/s as critical velocity for fire with 100 mw in Alborz Tunnel .