Modelul focului si al incintei de foc

MODELUL FOCULUI SI AL INCINTEI DE FOC

Majoritatea incendiilor de la bordul navelor sunt focuri in incinte. Acestea se pot dezvolta intr-o multitudine de moduri diferite, in functie de geometrie, ventilare si disponibilitatea combustibilului, si mai cuprinde si urmatorii factori:

Surse de foc sau de aprindere

Detectoare de foc si sistem de singere in tavan

Stratul de fum si stratul de mai jos

Curentii de ventilatie si curentii mecanici

Granita de transfer de caldura

Incalzirea obiectului si reactia

Aceste fenomene sunt categorisite cu diferite grade de detaliu de catre tipul incendiului. Sunt 3 tipuri de abordare predominante in modelarea focului incluzand analiza regresiei, modelele zonale si modelarea terenului, acum in principiu metode pentru zone finite. Toate abordarile pot fi utilizate in scopuri particulare.

In metodele pentru zone finite, domeniul fluxului luat in considerare este impartit intr-un numar mare de volume. Legile principale ale masei, momentului si conservarii energiei se aplica fiecariu volum cu conditiile initiale si conditiile limita pentru calcularea domeniului. In relatie cu modelarea focului, trebuie modelat un numar de subprocese, incluzand combustia, turbulentele, treansferul radiant de caldura, transportul producerea funinginii, piroliza si raspandirea flacarii.

In modelele zonale, fiecare compartiment este discretizat intr-una sau mai multe zone de control. In 2 modele zonale, fiecare volum de control este compus din 2 straturi de gaz. stratul superior , cel de sub tavan contine gazele plutitoare si produsii de ardere. Stratul inferior este relativ format din aer si sta deasupra podelei. ecuatiile pentru conservarea masei si a energiei sunt rezolvate pentru ambele straturi pentru fiecare treapta temporala astfel incat sa determine temperatura si compozitia gazului din fiecare zona. Conservarea impulsului nu se plica; In schimb vitezele dintre deschideri se masoara prin aplicarea diferentelor de presiune. Discretizarea aspra folosita in asemenea modele pune multe dintre aceste procese sub nivelul "grilei". Asemenea procese sunt modelate prin aproximatea cu date experimentale sau cu rezultatele unor calcule mai complexe.

Principala diferenta intre zone si modelele volumelor finite este acuratetea discretizarii. Din punct de vedere practic, modelele volumelor finite cer mai multe resurse de calcul si cunostinte de specialitate, nu numai in fizica si chimie, dar si in metode numerice si stiinta computerizata. Pe langa acestea, pregatirea datelor, calculele si post-procesarea sunt foarte extenuante. Nu in ultimul rand asemenea metode pot fi singurul mod de a lucra cu geometrii sau fizici complexe, unde nu exista corelari empirice pentru modele simple.

Modelele zonale s-au dovedit a fi o unealta eficienta in calcului incintei conditiilor incendiului. Aceasta, pe langa pregatirea rapida a datelor si solutiilor numerice, au condus la cresterea popularitatii acestor metode in ingineria securitatii incendiilor. Oricum utilizarea modelelor zonale cer ca utilizatorul sa cunoasca foarte bine prezumptiile facute si limitele de abordare. In urmatoarele sectiuni, este data o descriere generala a modelelor zonale alaturi de studii de validare si ilustrarea trasaturilor metodei si posibile cai de imbunatatire.