تحلیل CFD در آنالیز دود پارکینگ

۲۴ اردیبهشت تحلیل CFD در آنالیز دود پارکینگ

قبل از نصب و استفاده از سیستم مدیریت دود پارکینگ لازم است که اطمینان حاصل شود که سیستم طراحی شده نیازهای مورد نظر را برآورده می‌سازد و یا مطابق با پیش‌بینی‌های انجام شده می‌کند. در بسیاری از موارد، این امر با ارائه نقشه‌های طراحی، مشخصات و محاسبات نشان داده می‌شود. برای برخی سیستم‌ها، به ویژه سیستم‌های طراحی شده برای کمک به دسترسی آتش‌نشانان و یا محافظت از راه‌های فرار، ممکن است عملکرد سیستم نیاز به تایید بیشتری داشته باشد. یکی از راه‌های این تایید استفاده از مدلسازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است. اگر مدلسازی رایانه‌ای روش ارجح برای تأیید قبل از نصب است، پیشنهاد می‌شود درمورد شرایط مدلسازی قبل از شروع آن بین طراح و مقامات تصویب کننده توافق حاصل شود.

دینامیک سیالات محاسباتی علم استفاده از روش‌های عددی برای حل معادلات انتقال در مکانیک سیالات است که با استفاده از شبکه‌بندی فضای مورد بررسی و به کارگیری روش‌های مختلف گسسته‌سازی و حل معادلات کوپل انتقال (مانند معادلات مومنتوم و انرژی)، نتایج مختلفی از جمله میدان‌های سرعت، دما و غلظت را در ناحیه حل شده به دست می‌دهد. از مدلسازی CFD در سیستم مدیریت دود پارکینگ می‌توان برای مدلسازی حرکت گرما و دود در هندسه‌های پیچیده استفاده کرد. در صورت استفاده مناسب از CFD، این اطمینان برای طراحان حاصل می‌شود که سیستم نصب شده اهداف تعیین شده را تحقق خواهد بخشید. یک گزارش مدلسازی CFD باید حداقل شامل موارد زیر باشد:

• اهداف مدلسازی
• کد استفاده شده و نسخه آن
• شرایط مرزی
• طرح هندسه و فرضیات ساده کننده
• مشخصات شبکه محاسباتی
• تحلیل حساسیت
• نتایج

مدل CFD باید توزیع دما و دود را در سطح پارکینگ نشان دهد. دود می‌تواند برحسب غلظت دود، تراکم نوری و یا میزان دید در پارکینگ بیان شود. نتایج باید توزیع دود و دما را در ارتفاع 1700 میلیمتری از کف در یک صفحه افقی نمایش دهد. هنگام بررسی جریان دود درون پارکینگ با استفاده از CFD ضروری است که هندسه پارکینگ تا جایی که عملی باشد به طور دقیق مدل شود، طوریکه شامل همه تیرهای پایین دست اصلی، موانع موجود در پارکینگ و غیر آن باشد. حضور اتومبیل‌ها در پارکینگ بسته به تعداد عوامل مهم مانند ارتفاع، مساحت و هندسه پارکینگ، می‌تواند نتایج را تحت تأثیر قرار دهد. مدلسازی باید مبتنی بر بدترین سناریوی ممکن باشد و پارکینگ را هم در هنگام خالی بودن از اتومبیل و هم هنگام پر بودن با اتومبیل با توجه به تعداد محل‌های پارک ماشین در پارکینگ در نظر بگیرد.

شکل‌های زیر نمونه‌هایی از خروجی تحلیل CFD را برای کانتور دما و غلظت دود نمایش می‌دهد.

کانتور دما و غلظت دود در یک پارکینگ ماشین با تهویه طبیعی پس از آتش‌سوزی پنج اتوموبیل، کانتورها در فاصله دو متری از سطح زمین ترسیم شده است.

کانتور دما و غلظت دود در یک پارکینگ ماشین با تهویه مکانیکی با جت‌فن پس از آتش‌سوزی پنج اتوموبیل، کانتورها در فاصله دو متری از سطح زمین ترسیم شده است.