مطالعه عددی سیستم تهویه طولی همراه با شافت تخلیه برای کنترل آتش و جریان دود در تونل

طراحی مناسب و کارآمد سیستم تهویه تونل برای افزایش ایمنی تونل‌ها در هنگام آتش­سوزی ضروری و لازم است. هدف از طراحی یک سیستم تهویه، کنترل آتش و جریان دود برای ایجاد یک مسیر امن برای فرار مسافران است. نصب فن‌های جریان محوری، یا همان جت فن، از روش‌های مرسوم برای ایجاد جریان طولی تهویه در تونل است. اما کارایی سیستم تهویه طولی با افزایش طول تونل کاهش می­یابد. در این مقاله، یک سیستم تهویه طولی با شافت تخلیه ترکیب شده و عملکرد آن در شرایط اضطراری در تونل­های نسبتاً طویل مورد بررسی قرار گرفت. در سیستم تهویه با یک شافت تخلیه، هدف محدود کردن ناحیه آتش و دود در فاصله بین منبع آتش و شافت است. در این مقاله، از کد FDS، که یک مدل دینامیک سیالات محاسباتی است، برای مطالعه حرکت جریان دود و توزیع دما در تونل استفاده شده است. سپس، اثر تغییر پارامترهایی نظیر دبی جریان خروجی از شافت، سرعت طولی ورودی، شیب تونل، ابعاد شافت تهویه، نرخ رهایش حرارت و محل وقوع آتش بر توزیع دما در زیر سقف تونل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می­دهد که عملکرد سیستم تهویه طولی با استفاده از شافت تخلیه بهبود یافته و تغییر شیب تونل، و به موجب آن تغییر در حرکت جریان دود در تونل، به خوبی با استفاده از سیستم تهویه طولی همراه با یک شافت تهویه قابل‌کنترل است. همچنین، نتایج نشان می­دهد که افزایش سطح مقطع خروجی شافت تهویه تأثیر چندانی بر عملکرد سیستم ندارد. با توجه به این پارامتر، سناریوهای مختلف می­تواند تعریف شده و امکان کنترل ناحیه آتش و جریان دود به­خوبی به­وجود بیاید.