Yangın ve Güvenlik Dergisi 236. Sayı (Ocak-Şubat 2023)

45 YANGIN ve GÜVENLİK • Ocak-Şubat / 2023 MAKALE Analizi yapılan akışlar genellikle üç boyutlu, tür- bülanslı ve genleşen gazlarla ortaya çıkan kaldırma kuvvetlerinin etkisi altındadır. Böyle karışık bir durumda kullanılacak en basit modelde ele alınan denklemlerle Kar- tezyen koordinatlarda hız bileşenlerinin, gaz entalpisinin, basıncın ve türbülanslı viskozitenin çözülmesi gerekir. Bu bileşenleri önceden tanımlanmış (genellikle gerçek deneylerden alınan veriler kullanılarak) domenin içinde bulundurmak gerekir. Düşük mach hızında gerçekleşen termal akışların hesaplanmasında Navier-Stokes denklem- lerinin Large Eddy Simulation (LES) formunu kullanarak çözümleme yapan ve mevcutta ticari yazılımlar ile örneğin açık sahada LNG transfer tesisatındaki arızanın yayılma sınırları Şekil.4’de yer aldığı biçimde görsel olarak değer- lendirilebilir. Ticari yazılımlar yanında, dünya çapında yaygın uygulanmakta olan açık kaynak kodlu Fire Dynamics Simulator (FDS) yazılımı kullanılabilir. Örneğin, Şekil.5 ve Şekil.6’da gösterildiği biçimde bir havalandırma tesisatı içindeki akışkan koşulları farklı kesitlerde ve farklı para- metreler kullanılarak incelenebilir. Örneğin zeminden yukarıda bir platform üzerinde aseton kimyasalı tesisattan kaba aktarılırken kap dışına yayılabilir. Şekil.7’de gösterildiği biçimde çalışma ortamına yayılan aseton kimyasalı acil müdahale kiti ile temizlenene kadar geçen sürede patlayıcı ortam oluşup oluşmayacağı senaryosu incelenebilir. HAD analizi yazılımları, genellikle aşağıda belirtilen korunum denklemleri ile hesaplamaları gerçekleştirmek- tedir. Kısmi diferansiyel eşitliklerden oluşan bu denklem seti bilinmeyenler olarak tanımlanan yoğunluk ( ρ ), hız (u), sıcaklık (T) ve basınç (p) değerlerinin hesaplanmasını sağlamaktadır. Gerek kapasite hesaplaması, gerekse bir kimyasal yayıl- ması durumunda etkinliğinin sağlıklıdeğerlendirilebilmesi için modeli kullanacak kişiler hem akışkanın yayılması hakkında hem de model hakkında yeterli bilgi birikimine sahip olmalıdır. Aksi takdirde bir vakada son derece değerli olma potansiyeline sahip bir model, yanıltıcı sonuçlar vere- bilir. Teorik olarak elde edilmiş sonuçların yanlış şekilde anlaşılmasını önlemek için bu bilgi birikimi gereklidir. Teorik sonuçlar, patlayıcı ortam bilgisi ile beraber, akışkan bilgisi, ısı transferi bilgisi ve deneyimden kazanılan bilgiyle beraber kullanılmalıdır. Bu anlamda kullanıcı, bilgisini diğer spesifik konularla pekiştirmelidir. Şekil 4. Açık sahada havuz içinde LNG yayılmasının alt yanma sınırı (LFL) zaman ilişkisinin gösterimi Şekil 5. Havalandırma kanalı boyunca gaz akışkanın durumunun incelenmesi Şekil 6. Havalandırma tesisatına ait bir kesitteki gaz akışkan koşullarının incelenmesi Şekil 7. Çalışma ortamına yayılan aseton buharının konsantrasyon-zamana bağlı gösterimi (a):başlangıç, (b) t=10s, (c) t=520s (3) Kütlenin Korunumu (4) Momentumun Korunumu (5) Enerjinin Korunumu - entalpi transport denklemi (6) İdeal Gaz Hal Denklemi