12721

12721

تحليل و شبيه‌سازي آتش‌سوزي داخل تونل هاي مترو

كارشناسي ارشد

راه‌آهن - ماشين‌هاي ريلي

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

دكتر حبيب‌الله ملاطفي - دكتر محمدرضا طلايي

چكيده با توجه به اهميت ايمني تونل¬هاي زيرزميني و سلامتي مسافرين، تحليل و شبيه¬سازي آتش-سوزي در تونل براي طراحي يك سيستم تهويه مناسب و كارآمد لازم و ضروري است. سيستم تهويه طولي به طور گسترده در تهويه تونل استفاده مي¬شود و از مهم¬ترين پارامترها براي طراحي اين نوع سيستم، سرعت بحراني تهويه است. سرعت بحراني تهويه، حداقل سرعت جريان طولي هوا است كه مانع از برگشت جريان دود ناشي از آتش¬سوزي به سمت بالادست جريان مي¬شود. اگر سرعت تهويه كمتر از سرعت بحراني باشد، دود و گازهاي داغ در بالادست پخش‌شده و مشكلاتي از جمله عدم ديد مناسب و كمبود اكسيژن براي مسافران به وجود مي¬آيد. در سرعت جريان هواي برابر با سرعت بحراني تهويه، دود و گرما به سمت پايين‌دست تونل حركت مي¬كند و بدين ترتيب هواي تازه و يك مسير امن براي فرار مسافران فراهم مي¬شود. براي مطالعه سرعت بحراني، از كد FDS كه يك مدل ديناميك سيالات محاسباتي مي¬باشد استفاده شده است. سپس اثر شكل منبع آتش، وجود وسيله نقليه مانند قطار درون تونل، شكل هندسي تونل، شيب تونل و وجود چند منبع آتش بر روي سرعت بحراني تهويه بررسي شده است. از طرفي، امروزه رايج¬ترين روش طراحي ايمني در برابر آتش¬سوزي، نصب جت فن در زير سقف تونل براي ايجاد تهويه طولي است. اما با افزايش طول تونل، كارايي اين سيستم كاهش مي¬يابد. يك راه حل استفاده از سيستم تخليه است.براي مطالعه و ارزيابي ، سيستم تخليه با يك و دو شافت تهويه مكانيكي در كد FDSشبيه¬سازي شد و در ادامه اثر تغيير دبي جريان خروجي از شافت، سرعت تهويه طولي، شيب تونل، ابعاد شافت تهويه، نرخ رهايش حرارت و محل وقوع آتش بر روي عملكرد سيستم تهويه مورد بررسي قرار گرفت.همچنين در پايان اثر شافت تهويه طبيعي بر روي توزيع دما و حركت جريان دود بررسي گرديد. واژه‌هاي كليدي: آتش¬سوزي در تونل، تهويه طولي، سرعت بحراني،سيستم تخليه، شافت تهويه مكانيكي و طبيعي