ترکیب مدل های میدانی و ناحیه ای برای شبیه سازی آتش سوزی در محیط های بسته

پخش دود هنگام آتش سوزی، تهدید بزرگی برای ساکنان بحساب می آید. یک مدل کامپیوتری روشی است که ساختار حرکت دود در یک سازه و در نهایت ایمنی افراد درون آن سازه را پیش بینی می کند. مهمترین روش های مدل سازی آتش مدل های شبکه ای، ناحیه ای و میدانی می باشند. مدل های میدانی دقیق ترین نحوه شبیه سازی عددی پدیده های سیالاتی می باشند، اما در فضاهای پیچیده، در برخی موارد کلیه جزئیات گسترش آتش و توزیع دما در همه نقاط دارای اهمیت نمی باشد. از طرفی مدل های ناحیه ای حجم محاسبات به مراتب کمتری نسبت به مدل های میدانی دارند و اطلاعات را بصورت میانگین گیری شده در کل ناحیه ارائه می دهند. با استفاده از مدل ترکیبی و استفاده همزمان از دو روش میدانی و ناحیه ای برای شبیه سازی، می توان جزئیات مورد نیاز در مکان های لازم را با حجم محاسبات محدودتر بدست آورد، و از حل کلیه معادلات بقائی حاکم در یک شبکه ریز در مکان هایی که دارای اهمیت محاسباتی نمی باشند، خودداری کرد، به نحوی که می توان در زمان های نه چندان طولانی به دقت های مورد نیاز در شبیه سازی دست یافت. در این تحقیق سه سناریوی آتش سوزی مختلف در یک ایستگاه مترو با استفاده از روش ترکیبی شبیه سازی شده است. بدین منظور ابتدا مدل های ناحیه ای و میدانی و سپس مدل ترکیبی مورد استفاده در این تحقیق با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده و نهایتاً از مدل ترکیبی برای انجام شبیه سازی در قطار و ایستگاه مترو استفاده شده است. منبع آتش درون قطار قرار داده شده و قطار درون ایستگاه متوقف است. درهای ارتباطی قطار و ایستگاه باز بوده و تبادل جریان از این نواحی صورت می گیرد. در هر سه سناریو ابتدا درون قطار با استفاده از یک نرم افزار ناحیه ای شبیه سازی شده و در مرحله بعد، اطلاعات خروجی از این نرم افزار برای شبیه سازی محوطه ایستگاه به روش میدانی، مورد استفاده واقع شده است. بدین ترتیب، بحرانی ترین سناریوی آتش سوزی، در میان سه سناریوی بررسی شده درون ایستگاه شناخته شد. پس از آن چهار حالت مختلف برای سیستم تهویه در نظر گرفته شد، که تفاوت آنها میزان مکش از دریچه های تهویه می باشد. نتایج نشان می دهد که لزوماً سیستم تهویه با توان بیشتر، شرایط مطلوب تری را از لحاظ پخش و گسترش دود درون فضا، ایجاد نمی کند.