بررسي عددي توزيع مونوكسيدكربن و دما در يك تونل در حال آتش سوزي با حضور پرده هوا

Numerical Study of Carbon Monoxide and Temperature Distribution in Tunnel Fires Employing Air Curtain

آتش سوزي در تونل هاي جاده اي در سال هاي اخير، سبب وقوع تلفات جاني و مالي بسياري در دنيا گرديده است كه موجب گسترش توجه محققان به موضوع تهويه اضطراري شده است. آنچه عموما باعث مرگ و مير مسافران در چنين حوادثي مي شود، استنشاق گاز سمي مونوكسيدكربن بوده، دماي بالاي ايجاد شده تنها 15 الي 25 درصد از اين تلفات را شامل مي شود. بررسي روش هاي مختلف جهت بيرون راندن دوده يا كم نمودن غلظت گازهاي سمي و نيز كم كردن دماي حاصل شده از آتش، از مهم ترين اهداف پژوهشگران است. بدين منظور، در اين مطالعه، ابتدا يك تونل با مقطع مستطيلي به طول 600 متر، عرض 10 متر و ارتفاع 7 متر همراه با آتش استخري در مركز تونل توسط كد شبيه ساز ديناميكي آتش مدل گرديده، نتايج آن با نتايج تحليلي و تجربي پيشين مقايسه شده است. پس از اطمينان از صحت نتايج بدست آمده، كارايي پرده هوا در جلوگيري از انتشار دوده و كاهش غلظت مونوكسيدكربن و دما مورد بررسي قرار گرفته است. پرده هوا بصورت تكي و دوتايي با فواصل متعدد از آتش شبيه سازي شده است. نتايج عددي بدست آمده نشان مي دهد كه مزيت استفاده از دو پرده هوا در طرفين آتش بيشتر بوده، در نهايت منجر به كاهش ميزان غلظت مونوكسيدكربن و دما در حدود استاندارد مي‌شود.

Tunnel fires are responsible for many fatalities in recent decades and this field of study has received an extensive effort by researchers. Most of deathes in these events are attributted to inhalation of toxic gases such as CO rather than high temperature of fire which causes 15 to 25 percent of deaths. Removal of the generated plume or its dilution and reduction of high temperature are the great interest of investigators. In the current study, a numerical test has been performed on a rectangular cross section tunnel of 600m length, 10m width and 7m height with a pool fire at the middle part using FDS5.5. Obtained results were compared with previous theoretical and experimental results. After satisfying a good agreement with prior results, single and couple air curtains were used to investigate their efficiency on dilution of the amount of toxic gases and high temperature. Results show that double air curtain is better than a single one and can decay the relevant amounts of CO and temperature below the standard values.