logo
ISSN 0137-2971, e-ISSN 2449-951X

Numerical modelling CFD in the research of pressure changes in a room protected by fixed gaseous extinguishing systems

st. kpt. dr inż. Sylwia Boroń, Szkoła Główna Służby Pożarniczej; Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa iOchrony Ludności
ORCID: 0000-0002-3886-0060

Adres do korespondencji: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

DOI: 10.15199/33.2020.12.06
Oryginalny artykuł naukowy

Streszczenie. W artykule zaprezentowano ocenę nowego podejścia do przewidywania zmian ciśnienia podczas wyładowania gazu gaśniczego do pomieszczenia chronionego stałymi urządzeniami gaśniczymi gazowymi za pomocą symulacji numerycznych CFD (ang. Computational Fluid Dynamics). Program badawczy składał się z dwóch etapów: pierwszy poświęcony był eksperymentalnym pomiarom zmiany ciśnienia podczas uwolnienia gazu gaśniczego do komory badawczej w skali rzeczywistej (70 m3) z zastosowaniem otworu odciążającego. Drugim etapem było wykonanie symulacji CFD pozwalających wyznaczyć zmiany ciśnienia podczas wyładowania gazu do reprezentowanej numerycznie komory testowej. Oszacowanie poprawności i użyteczności modelu CFD polegało na porównaniu wyników CFD ze standardowymi obliczeniami i pomiarami eksperymentalnymi.
Słowa kluczowe: inżynieria bezpieczeństwa pożarowego; stałe urządzenia gaśnicze gazowe; gaz gaśniczy; dwutlenek węgla; klapa odciążająca; obliczeniowa dynamika płynów.

Abstract. The aim of the article is to investigate and evaluate a new approach for prediction of changes of pressure during gas discharge inside the room protected by fixed gaseous extinguishing system by means of CFD simulations (ang. Computational Fluid Dynamics).The research program consisted of two stages. The first stage was dedicated to the experimental measurements of pressure changes during extinguishing gas discharge into the test chamber in a real scale (70 m3) with use of relief opening. The next step was about performing CFD simulations allowing to determine pressure changes during gas discharge into the numerically represented test chamber. Estimation of the correctness and usefulness of the CFD model was based on a comparison of the CFD results with standard calculations and experimental measurements.
Keywords: fire safety engineering; fixed gaseous extinguishing system; extinguishing gas; carbon dioxide; pressure-relief damper; Computational Fluid Dynamics.

Literatura
[1] ANSYS Fluent 18.2 (2017), Users Guide Manual, ANSYS Inc, USA.
[2] Boroń Sylwia, Wojciech Węgrzyński, Przemysław Kubica, Lech Czarnecki. 2019. „Numericalmodelling of the fire extinguishing gas retention in small compartments”. Applied Sciences,Vol. 9 No. 4, 663.
[3] Fiejko Krzysztof. 2009. „Zagrożenia w stosowaniu SUG”. Ochrona Przeciwpożarowa, Vol. 28 nr 2.
[4] Genge Colin. 2011. Clean agent enclosures design optimization for peakpressures and agent retention. Proceedings of the SFPE Engineering Technology Conference, Portland, OR, USA.
[5] John, James and Keith Theo. 2006. Gas Dynamics, 3rd ed. Pearson Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jork.
[6] Krupa Rafał, Przemysław Kubica. 2011. „Relief openings in rooms protected by Fixed Extinguishing System-gaseous”. Ochrona Przeciwpożarowa, Vol. 3.
[7] Kubica Przemysław. 2014. Retention time of gaseous extinguishing systems in the Fire Safety of Compartments. Rozprawa doktorska, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa, Poland.
[8] Kubica Przemysław, Lech Czarnecki, Sylwia Boroń, Wojciech Węgrzyński. 2016. „Maximizing the retention time of inert gases used in fixed gaseous extinguishing systems”. Fire Safety Journal,Vol. 80.
[9] NFPA 12. 2018. „Standard of Carbon Dioxide Extinguishing Systems”. NFPA: Quincy,MA, USA.
[10] PN-ISO 8421-4 (1998). Ochrona przeciwpożarowa. Terminologia. Wyposażenie gaśnicze. PKN: Polska”; PKN: Polska.
[11] Robin Mark, Eric Forssell, Vimal Sharma. 2005. Pressure dynamics of clean agent discharges, NIST SP 984-3, Halon Options Technical Working Conference, 15th Proceedings, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg.
[12] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 z 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG.

 

Zobacz więcej / Read more >>

Materiały Budowlane 12/2020, strona 40-43 (spis treści >>)