Symulacje komputerowe z wykorzystaniem zaawansowanych modeli numerycznych pirolizy i gaszenia wodą

W niniejszym artykule zaprezentowano możliwości opracowanych modeli rozwoju pożaru i działania tryskaczy, które są dostępne w programie Fire Dynamics Simulator. Przedstawiono teoretyczny przykład analizy komputerowej z wykorzystaniem eksperymentalnych modeli pirolizy i gaszenia wodą. Jednym z najbardziej istotnych czynników mających wpływ na wyniki analizy komputerowej bezpieczeństwa budynku ma uzyskana w modelu szybkość uwalniania ciepła (z ang. Heat Release Rate, HRR). W oprogramówaniu komputerowym może być ona definiowana na wiele sposobów. Można skorzystać z podstawowej metody, czyli wprowadzić określoną wartość HRR, niezależną od warunków symulacji. Bardziej zaawansowany sposób to wyliczanie HRR z modelu poprzez symulowanie procesów pirolizy. Wybór metody modelowania HRR definiuje również możliwości w zakresie modelowania efektów gaszenia wodą. Modelowanie tłumienia ognia przez wodę musi uwzględniać opis trzech zjawisk: transport kropelek wody w powietrzu, przepływ wody wzdłuż stałej powierzchni oraz przewidywanie zmniejszenia się szybkości spalania. Podstawowy sposób to modyfikacja szybkości uwalniania ciepła lub założenie ograniczonej powierzchni pożaru. Bardziej zaawansowane metody pozwalają na modelowanie fazy gaszenia przez program, w zależności od ilości wody, która dociera do strefy spalania.

This article describes possibilities offered by the existing fire spread and fire suppression models available in the Fire Dynamics Simulator. A theoretical example was provided of a computer analysis using experimental models of pyrolysis and sprinkler models. One of the most important factors that affect results of building safety computer analysis if the heat release rate (HRR) obtained in the model. It may be defined in many ways in computer programmes. Use may be made of the basic method, i.e. a defined value of HRR may be entered, independently of simulation conditions. A more advanced method comprises calculation of HRR from the model by simulating pyrolysis processes. Selection of a method for modelling HRR also defines possibilities related to modelling effects of water suppression. Modelling fire suppression by water must take into account three most important elements: moving of water droplets through the air, transporting the water along the solid surface, and predicting the decreasing of the burning rate. The basic method is to modify HRR curve. More advanced methods allow the user to model decay phase depending on amount of water which reaches fire area.