Yangın ve Güvenlik Dergisi 185. Sayı (Eylül 2016)

KAPAK KONUSU - MAKALE YANGIN ve GÜVENL ø K SAYI 185 52 2. Nümerik Modelleme II û ekil 1’de görüldü ù ü üzere, 1000 m uzunlu ù unda ve 14.5 m çap × nda tam ölçekli bir yar × m daire tünel in ü a edilmi ü - tir. Modelde seçilen yang × n × n büyüklü ù ü, PIARC [15] taraf × ndan önerildi ù i üzere 20 MW’d × r. Tünel modelinin ortas × nda, trafik alan × n yan × nda be ü duman tahliye aç × kl × ù × n × n bulundu ù u k × smi enlemsel ha- valand × rma sistemi kurulmu ü tur, bak × n × z û ekil 1. Deney ü artlar × , duman delikleri- nin da ù × ld × ù × bölgedeki yang × n × n yeri de- ù i ü tirilerek farkl × la ü t × r × lmakta, sonuç Tablo 1 ’de ve û ekil‘de görülmektedir. Duman egzoz deli ù inin boyutu 2 m (uzunluk) * 1.5 m (yükseklik)dir. Yang × n kayna ù × ve il- gili mevcut Çin in ü aat yönetmelikleri [16, 17] göz önünde bulundurulduktan sonra duman hacim ak × ü h × z × 110m³/s olarak al × nm × ü t × r. Boylamsal ak × ü h × z × ise a ü a ù × da- ki hususlar göz önünde bulundurularak hesaplanm × ü t × r: Kennedy’nin çal × ü malar × na göre [18], kri- tik h × z ü u ü ekilde hesaplan × r: dan ve tünel yap × s × na zarar gelmesini engellemek için duman × n yang × ndan a ü a ù × kesimde hapsedilmesi gereklidir. Bu nedenle, uzun yer alt × tünelinde fela- ket riskini k × s × tl × bir alanda tutmak için du- man yay × l × m × n × kontrol alt × nda tutman × n yollar × n × bulmak çok önemlidir. Bu nedenledir ki bu çal × ü mada, yang × n ve duman da ù × l × m × n × hesaplamak üzere Yang × n Dinamikleri Simülatörü (FDS) kul- lan × lm × ü t × r. Yaz × l × m, yang × n modellemesi için Büyük Eddy Simülasyonu (LES) ile çift- le ü en, Birle ü ik Devletler Ulusal Standartlar ve Teknolojiler Enstitüsü (NIST) taraf × ndan geli ü tirilmi ü üç boyutlu Bilgisayarl × S × v × lar Dinami ù i platformu (FDP) dur. úü lem son- ras × gözetim arac × olarak ise Smokeview gereklidir. Fiziksel olarak FDS, s × cakl × kla sü- rülen ak × ü için bir tür Navier-Stokes denk- lemini nümerik olarak çözümlemektedir. Modelin bir tan × m × , bir dizi geçerlilik ör- ne ù i ve ilgili makale ve raporlar × n bibli- yografisi http://fire.nist.gov/fds/ adresinde bulunabilir. Önemli denklemler ü u ü ekilde sonland × r × labilir [19]: Kütle koruma prensibi için: Burada ' e ü ittir ( G x G y G z) 1/3 ve Cs bir empirik Smagorinsky sabitidir. LES simü- lasyonunda Smagorinsky sabiti Cs ak × ü a ba ù × ml × d × r ve birçok ak × ü alan × için 0.1 ila 0.25 aral × ù × nda optimize edilmi ü tir. FDS, 2000 y × l × nda ilk defa yay × mland × ù × ndan bu yana birçok kereler teyit edilmi ü ve iyile ü tirilmi ü tir. Bu teyit etme i ü lemlerine göre, mevcut makalede bu sabitlerden Cs, Pr ve Sc’ye, FDS’de s × ras × yla 0.2, 0.2 ve 0.5 de ù erleri varsay × lan de ù erler ola- rak verilmi ü tir. Yap × lan raporlamaya göre [21], kald × r- ma-sürü ü ak × m × n × simüle etmek için fitre edilmi ü dinamiklerden SGM ve FDS de- ù erleri ölçülen de ù erler ile Smagorins- ky modeli ve RANS’a göre daha fazla uyum göstermektedir. Courant–Friedrichs–Lewy (CFL) kriterleri FDS’de nümerik birle ü imi teyit etmek için kullan × lmaktad × r. Varsay × lan h × zlar, her bir ad × mda CFL ü artlar × n × n yerine getirildi ù ini sa ù lamak üzere test edilmi ü tir [19]: (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) , ve v c kritik h × z, m/s; Q c × s × yay × l × m , h × z × kW; g çekim ivmesi, m/s²; H e ü de ù er çap, m; T duman s × cakl × ù × , K; T0 ortam s × cakl × ù × , K; U 0 hava yo ù unlu ù u, kg/m³, C p sabit s × cakl × kta özgül × s × kapa- sitesi, kJ/kgK; kg e ù im düzeltme katsay × s × ve pratik tasar × mda azalan e ù in derece- si (-4.5%) hesaba al × nd × ù × nda hesapla- nan kritik h × z 2.0 m/s’dir. Fiziksel olarak, alandaki k × s × tlamalar ne- deniyle, yang × n felaketi kaç × n × lmaz ola- rak yüklü duman ve zehirli madde ge- tirecektir. Ancak araç içindekilerin ço ù u yang × n × n yukar × bölümlerinde bloke olmu ü lard × r. Geri ak × ü × n yay × lmas × duru- munda bloke olan kullan × c × lar × n ya ü am- lar × ciddi tehlike alt × na girecektir. Di ù er taraftan, ilk zamanlarda, araçlar × n h × z × duman × n ön cephesinin h × z × ndan daha fazla olabilmektedir. Bu nedenle, normal ü artlar alt × nda, yang × n × n a ü a ù × s × nda kalan kullan × c × lar için tehlike çok az olmaktad × r. Gene de, rahatlatma kaynaklar × aç × s × n- Devinimin korunmas × için: Enerjinin korunmas × için: Türlerin korunmas × için: LES’de ortak olarak kullan × lan Alt-Grid Modeli as × l olarak Smagorinsky taraf × n- dan geli ü tirilmi ü tir [20]. Eddy ak × ü kanl × ù × enerji üretin ve da ù × l × m × n × dengeleyerek, küçük ölçeklerin dengede oldu ù u varsa- y × larak elde edilmi ü tir. Çalkant × l × ak × ü kanl × k FDS’de ü u ü ekilde tan × mlanmaktad × r [19]: FDS’de ilk zaman ad × m × , grid boyutunun ak × ü × n karakteristik h × z × na bölümü ile oto- matik olarak hesaplan × r. Bu hesaplama esnas × nda zaman ad × m × de ù i ü kendir ve her bir zaman ad × m × n- da CFL ü artlar × n × n sa ù land × ù × n × garanti etmek üzere ta ü × n × m ve yayg × n nakliye h × zlar × ile k × s × tlanm × ü t × r [22]. Tablo 1: Simülasyon ü artlar × Vaka No. HRR (MW) Boylamsal Rüzgâr h × z × (m/s) Smoke vent size m*m (length*height) Smoke exhaust openings arrangement (Upstream- Downstream) 1 20 2 2*1.5 0-5 2 20 2 2*1.5 1-4 3 20 2 2*1.5 2-3 4 20 2 2*1.5 3-2 5 20 2 2*1.5 4-1 6 20 2 2*1.5 5-0