Komputerowe modele rozprzestrzeniania się płomieni i gaszenia wodą, w ocenie skutków rozwoju pożaru oraz skuteczności działania instalacji tryskaczowych

• Autorzy: Krauze Andrzej

Warianty tytułu

EN

Computer simulation of flame spread and extinguishing with water considering the effects of fire development and efficiency of sprinklers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Równania przepływu płynu, które obrazują rozprzestrzenianie się gorących gazów pożarowych były walidowane i sprawdzone pod względem przyjętych przybliżeń. Niemniej procesy spalania oraz rozkładu termicznego materiałów palnych nadal pozostają zagadnieniem trudnym do modelowania. Przy wykonywaniu analiz komputerowych z zakresu inżynierii bezpieczeństwa pożarowego, często istnieje konieczność oceny wpływu tryskaczy na rozwój pożaru. Obecnie modelowanie efektu gaśniczego tryskaczy wykonuje się najczęściej poprzez modyfikację szybkości uwalniania ciepła z pożaru (czyli krzywej HRR – z ang. Heat Release Rate) oraz założenie ograniczonej powierzchni pożaru. W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania zaawansowanych modeli pirolizy i gaszenia wodą do komputerowej oceny wpływu tryskaczy na rozwój pożaru. Omówiono opracowane dotychczas metody modelowania rozprzestrzeniania się płomieni opracowane dla programu Fire Dynamics Simulator.

EN

The equations of liquid flow describing the fire spread of hot fire gases were validated and tested in respect of assumed approximation. However, the processes of combustion and the thermal decomposition of flammable materials are still very difficult to simulate. The expected heat release rate (HRR) is the most important element of the fire hazard evaluation in a building. During the computer analysis in the field of fire safety engineering, there Zeszyty Naukowe sgsp 2019, Nr 72/4/2019 46 Andrzej Krauze is a need to assess the influence of sprinkler systems on the fire development. At the moment, the simulation of the extinguishing effects of sprinklers is mainly done by the modification of the heat release rate (the curve of HHR) and the limitation of the fire zone. To evaluate the influence of sprinklers on the fire spread, the article presents the possibilities of some practical use of the advanced models of the pyrolysis and extinguishing with water. The methods of the fire spread simulation done for the Fire Dynamic Simulator have been described.

Słowa kluczowe

PL

rozwój pożaru; szybkość uwalniania ciepła z pożaru; modele pirolizy; metody modelowania rozprzestrzeniania się płomieni

EN

fire spread; heat release rate; pyrolysis models; methods of fire spread simulation

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 72 (tom 4)
• Strony: 45--54
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Krauze Andrzej

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa i Ochrony Ludności Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie

Bibliografia

• [1] SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 5th edition, 2016.
• [2] McGrattan K., Hostika S., McDermott R., Floyd J., Vanella M., NIST Special Publication 1019. Fire Dynamics Simulator (Version 6.7.0), User’s Guide, 2018.
• [3] Kim M.E., Dembsey N., Engineering Guide for Estimating Material Pyrolysis Properties for Fire Modeling, WPI Project Final Report 28 September 2012.
• [4] McGrattan K., Hostikka S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K., NIST Special Publication 1018‒3 Sixth Edition, Fire Dynamics Simulator Technical Reference Guide, Volume 3: Validation, January 2017.
• [5] Pau D., A Comparative Study on Combustion Behaviours of Polyurethane Foams with Numerical Simulations Using Pyrolysis Models, Fire Engineering Research Thesis, Department of Civil and Natural Resources Engineering, University of Canterbury, 2013.
• [6] McGrattan K., Hostika S., McDermott R., Floyd J., Weinschenk C., Overholt K., NIST Special Publication 1019, Fire Dynamics Simulator (Version 5), User’s Guide, 2010.
• [7] H.Z. Yu, J.L. Lee, H.C. Kung, Suppression of Rack-Storage Fires by Water, In Fire Safety Science – Proceedings of the Fourth International Symposium, pages 901–912, International Association For Fire Safety Science, 1994. 89.
• [8] Madrzykowski D., Vettori R. L., A sprinkler fire suppression algorithm for the GSA engineering fire assessment system, Gaithersburg, Md.: National Institute of Standards and Technology, NISTlR 4833, 1992.
• [9] Evans D.D., Sprinkler fire suppression algorithm for HAZARD, Gaithersburg, Md.: National Institute of Standards and Technology, NISTIR 5254, 1993.
• [10] McGrattan K., Hostika S., McDermott R., Floyd J., Vanella M., NIST Special Publication 1018‒1, Sixth Edition, Fire Dynamics Simulator Technical Reference Guide, Volume 1: Matehmatical Model, 26 June 2018.
• [11] Forney G. P., NIST Special Publication 1017‒1, Sixth Edition. Smokeview, A Tool for Visualizing, Fire Dynamics Simulation Data, Volume I: User’s Guide, 22 June 2018.
• [12] Beji T., Ebrahimzadeh S., Maragkos G., Merci B., Numerical Modelling of the Interaction Between Water Sprays and Hot Air Jets – Part II: Two-Phase Flow Simulations, “Fire Safety Journal”, 12 January 2018.
• [13] Sikanen T., Vaari J., Hostikka S., Large scale simulation of high pressure water mist systems, “WIT Transactions on Engineering Sciences” 2013, Vol 79.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).