METRO İSTASYONUNDA FARKLI YANMA MODELLERİ KULLANARAK YANGIN SİMÜLASYONU

Yıl 2011, Cilt: 26 Sayı: 3, 0 - , 20.02.2013

Salih Karaaslan Nureddin Dinler Nuri Yücel

Öz

Bu çalışmada, gerçek boyutlarda bir yeraltı raylı taşıma sistemi istasyon modeli oluşturulmuştur. Fluentprogramında yanma simülasyonu ve türbülanslı akış çözümleri için farklı modeller incelenmiş, bu modellerinhangi durumlarda gerçeği daha iyi temsil ettiği araştırılmıştır. Yapılan değerlendirmenin sonunda ölçeklimodeldeki akışı en iyi temsil eden sonuçların SST k-ω türbülans modelinde vermiş olması nedeniyle, gerçekboyutlardaki istasyon geometrisindeki simülasyonlarda da SST k-ω türbülans modeli kullanılmıştır. Bu modelüzerindeki akış simülasyonları, tünel giriş hızları 1, 3, 5 ve 7 m/s olmak üzere SST k-ω modeli kullanılarakyapılmıştır. Yanma simülasyonları için ise; ‘non-premixed combustion model’, ‘eddy dissipation’ ve ‘speciestransport’ modelleri uygulanmıştır. Sonuçlar literatürdeki deneysel ve sayısal verilerle karşılaştırıldığında yangınsimülasyonları için en uygun modelin Species transport modeli olduğu belirlenmiştir. 10 MW ve 50 MW ısıyayılım oranına sahip yakıt havuzunun istasyon merkezinde konumlandırıldığı yangın senaryoları içinsimülasyon sonuçlarından elde edilen sıcaklık, kritik hız ve yangın kaynaklı duman hareketinin, literatürdekibenzer çalışmaların sonuçları ile uyumlu olduğu görülmüştür. Kritik hız değerinin altındaki havalandırmahızlarında istasyon tavanında geriye akış olduğu tespit edilmiştir. Species transport model dışındaki modellerdeyangın kaynaklı sıcaklık dağılımının çok yüksek olduğu görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Tünel Yangını, HAD simülasyonu, piston etkisi.

Kaynakça

• Hu, L.H., Huo, R., Peng, W., Chow, W.K. ve
• Yang, R.X., “On the Maximum Smoke
• Temperature Under The Ceiling in Tunnel Fires”,
• Tunnelling and Underground Space
• Technology, Cilt 21, 650-655, 2006.
• Hu, L.H., Huo, R., Wang, H.B., Li, Y.z. ve Yang
• R.X., “Experimental Studies on Fire-Induced
• Buoyant Smoke Temperature Distribution Along
• Tunnel Ceiling”, Building and Environment,
• Cilt 42, No 11, 3905-3915, 2006.
• Roh, J.S., Yang, S.S., Ryou, H.S., Yoon M.O. ve
• Jeong Y.T., “An Experimental Study on the Effect
• of Ventilation Velocity on Burning Rate in Tunnel
• Fires-Heptane Pool Fire Case”, Building and
• Environment, Cilt 43, No 7, 1225-1231, 2007.
• Chow, W.K., “Simulation of Tunnel Fires Using a
• Zone Model”, Tunneling and Underground
• Space Technology, Cilt 11, 221-236, 1996a.
• Chow, W.K., “Application of Computational Fluid
• Dynamics in Building Services Engineering”,
• Building and Environment, Cilt 31, Sayı 5, 425-
• , 1996b.
• Xue H., Ho J.C. ve Cheng Y.M., “Comparison of
• Different Combustion Models in Enclosure Fire
• Simulation”, Fire Safety Journal, Cilt 36, 37-54,
• -
• Vega, M. G., Diaz, K. M. A., Oro, J. M. F.,
• Tajadura, R. B. ve Morros, C. S., “Numerical 3D
• Simulation of a Longitudinal Ventilation System:
• Memorial Tunnel Case”, Tunnelling and
• Underground Space Technology, Cilt 23, 539-
• , 2008.
• Olivier, V., “Experimental Simulation Of Fire-
• Induced Smoke Control in Tunnels Using An
• ‘Air-Helium Reduced Scale Model’: Principle,
• Limitations, Results and Future”, Tunnelling and
• Underground Space Technology, Cilt 23 No 2,
• -178, 2008.
• Seong Roh J., Shin Yang S., Sun Ryou H., O
• Yoon M. ve Tae Jeong Y., “An Experimental
• Study On The Effect Of Ventilation Velocity On
• Burning Rate In Tunnel Fires- Heptane Pool Fire
• Case”, Building and Environment, Cilt 43 Sayı
• , 1225-1231, 2008.
• Wu Y. ve Bakar, M. Z. A., “Control of Smoke
• Flow in Tunnel Fires Using Longitudinal
• Ventilation Systems – A Study of Critical
• Velocity,” Fire Safety Journal, Cilt 35, 363-390,
• -
• Thomas, P. H., “The movement of smoke in
• horizontal passages against an air flow,” Fire
• Research Station Note No.723, Fire Research
• Station UK, September, 1968.
• Li J.S.M. ve Chow W.K., “Numerical Studies on
• Performance Evaluation of Tunnel Ventilation
• Safety Systems”, Tunnelling and Underground
• Space Technology, Cilt 18, 435-452, 2003.
• Fluent® User Guide and Fluent Documentation,
• -
• ASHRAE Applications, Enclosed Vehicular
• Facilities, Chapter 12, 1791 Tullie Circle, GA
• N.E., Atlanta, USA, 1999.
• Karaaslan S., Dinler N., Berberoğlu İ. ve Yücel
• N., “Yeraltı Raylı Taşıma Sistemi İstasyonu
• İçin Yangın Modellenmesi ve Simülasyonu”
• M370 kodlu Tübitak 1001 Araştırma Projesi
• Kesin Raporu, 2009.
• Colella, F., “Multiscale Modelling of Tunnel
• Ventilation Flows and Fires” PhD. Thesis,
• Politecnico di Torino, Dipartimento di Energetica.
• May 2010.
• Cox, G. ve Kumar, S., Modelling enclosure fires
• using CFD. In: The SFPE Handbook For Fire
• Safety Engineering, 3rd edn. NFPA,
• Massachusetts International, Quincy 2002.