Numerical investigation on the stability of tunnel smoke stratification under the effect of water spray and longitudinal ventilation.
DENG (Tao) ;NORRIS, Stuart ;SHARMA, Rajnish N.
Auteur moral
Auteur secondaire
Résumé
<p style="text-align: justify;">Dans un tunnel, la stratification de la fumée qu’on observe à proximité de la source d’incendie, même dans des conditions de ventilation modérée, revêt de l’importance pour l’évacuation des occupants. Cet article construit un modèle d’écoulement thermique à deux couches pour comprendre les effets d’une pulvérisation d’eau sur sa stabilité et examine numériquement une série de scénarios prenant en compte différents taux de ventilation, taux de pulvérisation d’eau et températures de fumée. Il détermine la capacité d’un outil (logiciel de simulation dynamique d’incendie) à prévoir un tel problème en deux phases en la validant par rapport aux données expérimentales et de modèle de zone, déjà publiées. Puis il adopte la méthode du traceur pour observer de près les interactions de la fumée et des gouttelettes dans le modèle employé à deux couches. Il observe les effets généraux des débits de ventilation et de la pulvérisation d’eau sur la distance maximale d’accumulation de la fumée et son déplacement horizontal correspondant. Il constate que le taux accru de ventilation favorise le déplacement horizontal mais affaiblit la distance maximale vers le bas, tandis que le taux accru de pulvérisation d'eau amplifie les mouvements dans les deux sens. Il obtient des modèles fondés sur l’analyse adimensionnelle pour prévoir les déplacements de la fumée et la perte de chaleur due à la pulvérisation d’eau. L’observation des gouttelettes indique qu’une pulvérisation d’eau bloque globalement le mouvement horizontal de la fumée et que sa partie amont contribue à 56,7 % des forces totales de traînée vers le bas. Ce travail aide à révéler certains des mécanismes sous-jacents aux interactions de la pulvérisation d’eau et de la stratification de la fumée en présence de ventilation longitudinale.
Descripteur Urbamet
simulation
Descripteur écoplanete
modélisation
Thème