Segíthetünk?

Szoftver

Tűz és füst terjedésének modellezése

Áramlástani analízis

Tűz és füst terjedésének modellezése

Numerikus szimuláció futtatásakor a szerkezetek, a tárgyak, az interakciók, a levegő, a gázok és a tűz viselkedését modellezzük komplex anyagtörvények segítségével, melyek pontosan leírják a szilárd anyagok, folyadékok és gázok keletkezését.

Tulajdonos: Matt Ladzinski | Megjelenés dátuma: 2022.09.15.

Szakterület:

Szoftver

Alkalmazási terület:

Biztonsági rendszerek

Tűzvédelem

A tűzvédelem mérnöki oldalról nagyon fontos a tűz megelőzésének szempontjából, valamint célja az életmentés (füstkezelés, tűz terjedése, kimenekítés) és a keletkezett károk minimalizálása (tűzoltás, tűzoltók védelme).

Egy épületet megfelelő pontossággal modellezve, a tűz keletkezési helyének, valamint a tűz és a füst terjedési viselkedésének megbízható leírásával megjósolhatóak különböző esetek, melyek segítségével áttervezhető az épület, ezzel megelőzve súlyos káresetek kialakulását.

Numerikus szimuláció futtatásakor a szerkezetek, a tárgyak, az interakciók, a levegő, a gázok és a tűz viselkedését modellezzük komplex anyagtörvények segítségével, melyek pontosan leírják a szilárd anyagok, folyadékok és gázok keletkezését.

Komplex geometriák

A szimuláció során vizsgálnunk kell az épületet és annak közvetlen környezetét, hogy pontosabb modellt kaphassunk a tűzesetről és annak következményeiről az emberekre és az ingatlanra nézve. A tűzszimuláció összetett módszer. Turbulenciát, kémiai reakciókat, a lángfront követését, a hőáram megfigyelését és a sugárzást használja. Ezenfelül termikus-mechanikus komponensekkel is bővíthető.

Kings’ Cross tűzeset, Egyesült Királyság, 1987

Egy föld alatti metró állomás mozgólépcső alagútjában létrejött tűz numerikus szimulációját végezték el, ahol 1.6 MW teljesítményű tűz keletkezett a 45 m hosszú, közel 45° emelkedésű alagútban. Az Ansys CFD által számított „árokhatást” (trench effect) és hőmérséklet elosztást a lefolytatott hivatalos vizsgálat alatt elfogadták.

Szerkezetek védelme

Robbanás vagy külső behatás következtében létrejövő súlyos szerkezeti sérülés által okozott tűz szimulációjára is van lehetőség. Termikus-mechanikus folyadék és szerkezeti kölcsönhatást használunk, mely során a szerkezet a külső behatás során gyengül, majd pedig hosszú ideig hat rá intenzív tűz. A szerkezet tönkremenetele szintén vizsgálható a modell segítségével, mely eredményeként feltérképezhetőek az evakuációs útvonalak és az összeomlásig fennmaradó idő.

Világkereskedelmi Központ (World Trade Center), USA, 2001

A Világkereskedelmi Központ összeomlásának teljeskörű és alapos vizsgálata kimutatta a tűz által előidézett termikus állapotokat és a szerkezeti meghibásodás folyamatát.

Füst terjedése

A geometria füst terjedésére mért hatását és a látótávolság alakulását is modellezhetjük. Általában a nagy belső tereket kisebb zónákra osztják függönyök és füstkezelő rendszerek segítségével, hogy a tüzet korlátozhassák és ezzel emberéleteket mentsenek meg.

Füstkezelés a Complex Atria-ban

Kettő esetet modelleztek a komplex épületegyüttesben. Az első során a füst minden helyiségébe behatolhatott. A második modellben egy füstkezelő rendszer segítségével a komplexum kisebb egységekre lett bontva és a füst sokkal kisebb területen oszlott szét.

Repülőtéri füstelszívás

Repülőtereken tűz esetén vészhelyzeti füstelszívó rendszer lép működésbe a tűz észlelésétől számított egy percen belül. A rendszer vészfüggönyöket és zónázást használ a nagy belterekben a füst terjedésének irányításához.

Virtuális “mi lenne, ha” esetek

A virtuális számítások lehetőséget teremtenek számunkra különböző katasztrófa helyzetek megfelelő pontosságú elemzésére. Ezen kívül lehetőség van különböző szerkezeti változtatásokra, anyagjellemzők és berendezések változtatására.

Tűzoltó rendszerek cseppméretének modellezésével komplex geometriák esetén optimalizálható a tűzoltó rendszer hatásfoka. Tűzeset esetén a szennyezőanyagok terjedését is vizsgálhatjuk az épület közvetlen közelében a szimuláció segítségével.

Szennyezőanyag terjedés a Temze mellett, Egyesült Királyság, esettanulmány

Egy épületben létrejött tűz vizsgálata, mely tartalmazza az épülettől számított fél kilométeres körön belüli többi épületet is a Temze szakaszával együtt. A modellt különböző uralkodó széljárásokra vizsgálták, hogy felmérhessék, hogyan reagál az épület különböző időjárási viszonyokra.

Összefoglalás

A szimuláció egy költséghatékony módja különböző, akár extrém esetek vizsgálatának. Ezen kívül nagyon sok hasznos információval szolgál a tűzvédelemért felelős mérnökök számára, hogy ezek ismeretében meghozhassák a megfelelő döntéseket a katasztrófák megelőzésének érdekében, ezzel emberéleteket és építményeket mentve.

tűz terjedésének modellezése - komplex geometria
Piccadilly mozgólépcső alagút geometrikus modellje az alagút 2/3-ánál található tűzzel. Hőmérséklet eloszlás az állomáson pár perccel a tűz keletkezését követően.
tűz terjedésének modellezése - tartóelemek elmozdulása, WTC
Szerkezeti tartóelemek elmozdulása 700 °C-on és hőmérséklet eloszlás diagramok a Világkereskedelmi Központ (WTC) elemzéséből.
füstkezelő rendszer - Atrium
Füst terjedése a terekben komplex tervrajz esetén (bal oldalon), ugyanezen épület füstkezelő rendszer bekapcsolásával (jobb oldalon), mely részekre osztja a tereket.
füst és tűz terjedése - repülőtér
Láthatóság kontúr diagram és füst terjedés füstvédelmi vészfüggönyök alkalmazásával az alagsori tűz kitörését követő 15 perccel később egy repülőtéren.
tűz és füst terjedése - tűzoltás
Tűzoltó rendszer csepp pályagörbék (bal oldalon) és hőmérsékleti iso felületek csepp trajektóriákkal a tűz kioltása előtt (jobb oldalon).
füst terjedésének modellezése - szennyezőanyag, UK
Szennyezőanyag terjedés Londonban.
füst terjedésének modellezése - szennyezőanyag, Budapest
Füstterjedési teszt a Budapesti Sport Arénában (bal oldalon), valamint 1%-os CO2 koncentráció iso felületek 10 perccel a tűzgyújtás után (jobb oldalon). A füst ekkor még nem érte el a legfelső széksort a csarnokban.

hőmenedzsment

gyorsan és egyszerűen

TERMIKUS SZIMULÁCIÓS BEÁLLÍTÁSOK ÉS EREDMÉNYEK AKÁR FÉL PERCEN BELÜL!

Mekkora jelentőséggel bír a gyorsaság egy termék piacra kerülésekor? Fedezze fel még ma az Ansys Discovery folyamatosan bővülő modell előkészítő és szimulációs eszköztárát! 

Ingyenes próbaverzió indítása
Econ

Discovery