شبیه‏سازی عددی رفتار حریق در تونل

تونل‏ها یکی از بناهای فنی راه‏ها هستند که استفاده از آن‏ها مزایای فراوانی از جمله کاهش زمان سفر، کاهش مصرف سوخت و غیره را برای کاربران سیستم حمل و نقل به دنبال خواهد داشت. هر سانحه کوچک در محیط بسته تونل، که شاید هیچ خطری در سایر نقاط جاده به وجود نیاورد، پتانسیل تبدیل به فاجعه‏ای انسانی را دارد. لذا تأمین ایمنی مناسب و مطلوب تونل‏ها و راهکارهای مقابله و کنترل حوادث در این بناها، باید در دستور کار طراحان سیستم حمل و نقل قرار گیرد. طراحی مناسب سیستم‏های تهویه یکی از راهکارهای مقابله با وقوع پدیده‏هایی همچون آتش سوزی در تونل‏ها می‏باشد. برای طراحی یک سیستم مناسب تهویه ابتدا باید آتش سوزی و عوامل موثر بر آن را شناسایی کنیم. بدین منظور در این پایان‏نامه با استفاده از نرم‏افزار شبیه‏ساز دینامیک آتش دو سناریو متفاوت آتش‏سوزی در تونل شبیه‏سازی شد و سپس اثر پارامترهای مختلف در این سناریوها مورد بررسی قرار گرفت. در سناریو اول که شبیه‏سازی یک آتش‏سوزی در تونل درنظر گرفته شد، اثر هندسه مقطع عرضی تونل، شیب تونل و موقعیت حریق در راستای طول تونل بر سرعت تهویه بحرانی مورد بررسی قرار گرفت. سرعت تهویه بحرانی عبارتست از سرعت جریان هوایی که مانع از پخش دود ناشی از آتش‏سوزی در بالادست جریان می‏شود. نتایج نشان داد که هر کدام از این پارامترها اثرهای متفاوتی بر رفتار حریق و در نتیجه سرعت تهویه بحرانی دارند. به عنوان مثال با فاصله گرفتن حریق از دهانه ورودی تونل به سرعت تهویه کمتری برای جلوگیری از برگشت دود در جهت بالادست جریان نیاز است. در سناریو دوم، دو آتش‏سوزی همزمان و هم‏اندازه شبیه‎سازی شد. سپس مانند حالتی که چند ردیف خودرو در بالادست آن‏ها قرار گرفته باشند، به مطالعه اثر گرفتگی بر سرعت تهویه بحرانی پرداخته شد. این مطالعه نشان داد که وجود گرفتگی در تونل سرعت تهویه بحرانی را نسبت به حالت بدون مانع کاهش داده است.