تعیین سرعت بحرانی درون تونل البرز حین آتش سوزی

Abstract

دود و گازهای سمی خارج شده از آتش­سوزی درون تونل، برای سلامتی کاربران تونل بسیار مضر است. بنابراین برای خروج افراد و وسائط نقلیه و جلوگیری از گسترش این مواد در بالادست محل آتش­سوزی، تامین هوای تازه اهمیت زیادی دارد. سرعت بحرانی جریان هوا، مهمترین فاکتور موثر برای طراحی سامانه ایمنی درون تونل و جلوگیری از گسترش دود در جلوی محل آتش سوزی در امتداد جهت جریان می­باشد. برای برآورد این سرعت، تونل البرز واقع در آزادراه تهران- شمال، حین آتش­سوزی با انرژی حرارتی آزادشده برابر100 مگاوات به مدت960 ثانیه به کمک یک مدل عددی سه بعدی با نرم افزارFDS شبیه سازی شده است. مدل سه بعدی تونل به طول 500 متر، و روند آتش سوزی بر اساس آهنگ گرمای آزاد شده متناسب با زمان احتراق هپتان شبیه سازی شده است . شبیه سازی جریان مغشوش واحتراق به ترتیب براساس معادلات لس (LES)و معادلات شکست ادی (EDDY). مدل سه بعدی با شبکه بندی متشکل از سلول های مربعی با اندازه 50 سانتی متر انجام شد .در این تحقیق نتایج شبیه سازی، باروابط تجربی مقایسه شدند . بر اساس نتایج مدل عددی برای آتش سوزی با اندازه 100مگاوات، سرعت بحرانی5/3متر در ثانیه پیش بینی شده که همخوانی مناسبی با رابطه ارائه شده توسط اوکا و اتکینسون دارد و به عنوان سرعت بحرانی برای کنترل دود در بالادست آتش سوزی با اندازه 100 مگاوات پیشنهاد می­شود.