Υπολογιστική μελέτη της κίνησης καπνού κατά την εκδήλωση πυρκαγιάς σε αεριζόμενη σήραγγα

Abstract

Στη σημερινή εποχή, οι σήραγγες μεταφορών αποτελούν σημαντικά και απαραίτητα έργα οδικής υποδομής, καθώς διευκολύνουν τις ανθρώπινες μετακινήσεις και συμβάλλουν στην οικονομική και λειτουργική ανάπτυξη μιας χώρας. Οι κανόνες ασφαλείας αποτελούν το πιο σημαντικό κομμάτι ενός τέτοιου εγχειρήματος καθώς χρησιμοποιούνται από χιλιάδες ανθρώπους καθημερινά. Ως εκ τούτου, το φαινόμενο της πυρκαγιάς σε σήραγγες μεταφορών απαιτεί λεπτομερή μελέτη καθώς μπορεί να επιφέρει τεράστιες επιπτώσεις, όπως ανθρώπινες απώλειες αλλά και οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις.

Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετάει το φαινόμενο εξαερισμού οδικής σήραγγας κατά την εκδήλωση πυρκαγιάς. Πιο συγκεκριμένα, το βασικό αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι η μελέτη της κίνησης καπνού κατά την έκτακτη περίπτωση εκδήλωσης φωτιάς σε κάποιο σημείο σήραγγας οδικής κυκλοφορίας. Η μελέτη του συγκεκριμένου φαινομένου προϋποθέτει έρευνα στην ευρεία βιβλιογραφία, στην οποία ερευνητές μελετούν το φαινόμενο πυρκαγιάς σε διάφορες περιπτώσεις σηράγγων και σε διάφορα μοντέλα και συνθήκες. Για την επίτευξη του βασικού σκοπού της συγκεκριμένης εργασίας μελετάται ο εξαερισμός οδικής σήραγγας σε περίπτωση φωτιάς μέσω προσομοίωσης σε υπολογιστικό πρόγραμμα. Στο πλαίσιο αυτό, υλοποιείται προσομοίωση του εξαερισμού σήραγγας με εστία φωτιάς σε κάποιο σημείο αυτής μέσω του υπολογιστικού προγράμματος Fluent του ANSYS. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από τη μελέτη του φαινομένου συγκρίνονται με αντίστοιχη μελέτη περίπτωσης πυρκαγιάς σε σήραγγα σε διαφορετικό μοντέλο τύρβης.

In modern times the tunnels of transport constitute a very important and essential part of road infrastructure, as they facilitate human transportations and contribute to the economic and functional growth of a country. The rules of safety are of paramount importance of such projects as thousands of people are making use of tunnels daily. As a result, the phenomenon of fire occurrence in tunnels of transports requires a study in depth, as it is associated with enormous consequences, such as human losses but also economic and social consequences.

In the present thesis the phenomenon of ventilation of road tunnel in case of fire is studied in depth. More precisely, the objective of the present thesis is the study of the flow air at the case of fire within a tunnel of road traffic. For the study of the specific phenomenon a review in depth is essential in the wide literature, in which researchers are studying the phenomenon of fire in various cases of tunnels and in various models and conditions. In order to achieve the objective of the particular thesis the ventilation of a road tunnel is studied for the case of pool fire through simulation in computational program. In this context, the occurrence of pool fire within the road tunnel is simulated by the computational program Fluent of ANSYS. The results from the study of phenomenon are discussed and compared with a corresponding study of fire case in tunnel under a different model of turbulence.