Szikra Csaba. Épületenergetikai és Épületgépészeti Tsz.

Átírás

1 Szikra saba Épületenergetikai és Épületgépészeti Tsz.

2 FD modellezés FD modellezés a számítógépes modellalkotás alapjai a számítógépes modellalkotás alapjai Az alapegenletek numerikus megoldása Legen φ(,) az általános felület függvéne. A felület függvénére legen igaz az alábbi egenlet: 0 = A numerikus megoldás eredméne: A numerikus megoldás eredméne: 0 =

3 FD modellezés a számítógépes modellalkotás alapjai Eg lehetséges numerikus eljárás: Kezdeti érték a mezın Peremfeltételek megadása Relaáció a mezın A mezı cellaszám növelésének hatásai Pontosság Számítási idı

4 FD modellezés FD modellezés a számítógépes modellalkotás alapjai a számítógépes modellalkotás alapjai Síkbeli cella általánosabb megoldása csak a hıvezetésre (a hımérsékletmezı megoldása) 0 0 t t t t t =,, = = λ λ = 0, = = λ λ

5 FD modellezés a számítógépes modellalkotás alapjai Milen mezıket kell még megoldani (térben)? Sebesség mezık,, z Nomásmezı (skalár) Anagállandóság (foltonosság) Mozgási energia Súrlódási energia Hısugrázás Füstszemcsék mozgása (,,z) Stacioner - instacioner Turbulencia modellek

6 Szimulációs programok Általános célú FD-k Fluent Flow vent Eas flow... Egéb szimulációra fejlesztett programok de FD-t is: ESP-R Tőz és füst szimulációs programok: Fire Growth and Smoke Transport Modeling FAST Fire Dnamics Simulator és Smokeview (SMV) Grafikus parancsfeldolgozó: ProSimm

7 FDS SMV Röviden Fire Dnamics Simulator (FDS) is a computational fluid dnamics (FD) model of fire-driven fluid flow. The software solves numericall a form of the Navier-Stokes equations appropriate for low-speed, thermall-driven flow, with an emphasis on smoke and heat transport from fires. Smokeview (SMV) is a visualization program that is used to displa the output of FDS

8 FDS SMV Felépítés Input file struktúra &HEAD HID= FTP -tuz', TITLE= FTP elıadásra készített minta input file' / &MESH IJK=90,6,8, XB=-.0,8.0,-.8,.8,0.0,.8 / - mezı &TIME T_END=500. / - szimulációs idı &MIS SURF_DEFAULT='MARINITE BOARD', TMPA=0., POROUS_FLOOR=.FALSE. / &DUMP NFRAMES=800, DT_HRR=0., DT_DEV=0., DT_PROF=0. / &REA ID = 'HEPTANE TO O' FYI = 'Heptane, _7 H_6' = 7. H = 6. O_YIELD = / SOOT_YIELD = 0.05 / &OBST XB=.5,.5,-.0,.0, 0.0, 0.0, SURF_ID='STEEL FLANGE' / Fire Pan... &SURF ID = 'STEEL FLANGE' OLOR = 'BLAK' MATL_ID = 'STEEL' BAKING = 'EXPOSED' THIKNESS = /... &VENT MB='XMIN',SURF_ID='OPEN' /... &SLF PBY=0.0, QUANTITY='TEMPERATURE', VETOR=.TRUE. /... &BNDF QUANTITY='GAUGE HEAT FLUX' /... &DEV XYZ=6.0,0.8,.65, QUANTITY='ogen', ID='EO_FDS' /... &TAIL / End of file. Vag Grafikus parancsfeldolgozó: ProSimm

9 FDS SMV Felépítés lehetıségek D, D mezı Objektumok, felületek peremfeltételek Tőz, ismert hıfejlıdéssel (W/m) Egszerő hıátadó felületek (konvekció, vezetés, tárolás) Ventilátorok, nílások (adott légsebesség a peremen) Anagtranszport a felületen (pl a tőzbıl a térbe lépı füst) Nomás a peremen Sugárzással szétterjedı hı és tőz! Pirolízis modellek (miközben az égı anag is eltőnik burn-awa) Égés, láng, O keletkezés, Turbulens égés Lebegı és hulló részecskék a levegıben (particles and droplets) Füst Vízcsepp Éghetı cseppek Eszközök a tőzben Sprinkler &PROP ID='K-', QUANTITY='SPRINKLER LINK TEMPERATURE', RTI=8., _FATOR=0.7, ATIVATION_TEMPERATURE=7., OFFSET=0.0,PART_ID='water drops', FLOW_RATE=89., DROPLET_VELOITY=0., SPRAY_ANGLE=0.,80. / Heat detectors Smoke detectors Beam detectors Aspiration Detection Sstems Eszközök kontrollja (vezérlése) a tőzben Eszközök ki és bekapcsolása

10 FDS szimuláció a Miskolc, Középszer u. 0. tűzeset A tőzesetet eges részleteit Fire Dnamics Simulator and Smokeview (FDS-SMV) programmal is vizsgáltuk. Ez a számítógépes program alkalmas FD (számítógéppel segített áramlások vizsgálata) modellezésre. A program fejlesztıi: National Institute of Standards and Technolog (NIST) Of The United States Department of ommerce, valamint a Technical Research entre of Finland (VTT). A program alkalmas tőzesemének szimulációjára.

11 a Miskolc, Középszer u. 0. tőzeset A loggiával rendelkezı szoba szimulációja A loggiával rendelkezı szoba A loggiával nem rendelkezı szoba Az épületet 0, /m függıleges hımérsékletváltozású térbe heleztük, a gravitációs felhajtóerıt a szokvános nehézségi gorsulás, illetve 5 kiinduló hımérséklet mellett vizsgáltuk.. A vizsgálat elsıdleges célja a hı, és ezen keresztül a füst homlokzaton történı terjedésének modellezése, valamint annak megállapítása, hog a homlokzatra kijutó hı, füst, illetve tőz a homlokzaton esetleg keletkezı káros anagokkal milen feltételek mellett juthatnak vissza a tőz keletkezésének hele felett elhelezkedı lakásokba. A modelleket éghetı anagú hıszigetelı homlokzati bevonatrendszer nélkül állítottuk össze annak tisztázására, hog ebben az esetben is bekövetkezett volna a homlokzaton keresztül hı és füst feláramlás, illetve tőzterjedés a tőzkeletkezési szint fölötti lakásokba.

12 a Miskolc, Középszer u. 0. tőzeset A loggiával rendelkezı szoba szimulációja A loggiával rendelkezı szoba tranziens szimulációjának eredménei (balról jobbra, illetve soronként haladva loggiák körnezetében a hımérséklet eloszlás a szimuláció indítása utáni.,.,.,.,., és 0. másodpercben)

13 a Miskolc, Középszer u. 0. tőzeset A loggiával rendelkezı szoba szimulációja Beáramlás a loggia függıleges lemeze alsó síkjában (a jobboldali ábra a sebességmezı skaláris eloszlása)

14 a Miskolc, Középszer u. 0. tőzeset A loggia nélküli szoba szimulációja A loggia nélküli szoba tranziens szimulációjának eredménei (balról jobbra, illetve soronként haladva a loggiák körnezetében a hımérséklet eloszlás a szimuláció indítása utáni.,.,.,.,. másodpercben)

15 a Miskolc, Középszer u. 0. tőzeset A két eset összevetése