Mô hình mạng tạm thời cho sự khuếch tán khói cháy lớp qua các khu vực trong các tòa nhà cao tầng.
A transient network model for cross-regional layered fire smoke diffusion in high-rise buildings
| Tác giả | Shanshan Wan
Di Zhou Na Wang Tianyu Dang Dongwei Qiu |
| Ngày đăng tải | 14/10/2024 |
| DOI | https://doi.org/10.1016/j.csite.2024.105269 |
| Nguồn bài nghiên cứu | Science Direct |
| Từ khóa | Mô hình mạng tạm thời
Khuếch tán khói lớp Mô phỏng số Khu vực chéo Mô hình CFD |
1 – GIỚI THIỆU
Hiện nay, nghiên cứu về sự khuếch tán khói trong các vụ cháy ở tòa nhà cao tầng chủ yếu tập trung vào sự lan truyền của một lớp khói duy nhất trong một khu vực hạn chế, ít chú ý hơn đến sự lan truyền khói dưới sự tác động chung của tầng cháy và khu vực giếng thang. Hơn nữa, nghiên cứu về sự lan truyền của lửa thường tập trung vào thành phần của các vật liệu dễ cháy và cấu trúc tòa nhà, bỏ qua thông gió tự nhiên. Để giải quyết các vấn đề trên, chúng tôi đề xuất một mô hình mạng tạm thời cho sự khuếch tán khói lớp (CLDTN) dựa trên sự tích hợp nhiều khu vực và các tham số điều khiển phức tạp. Mô hình này xem xét chế độ phân tầng khói của tầng cháy bị ảnh hưởng bởi nguồn lửa và thông gió, cũng như chế độ phân tầng dọc của giếng thang bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng xếp chồng, đạt được mô hình hóa phân tầng và khuếch tán khói xuyên khu vực thông qua sự kết hợp khói. Sau đó, một mô hình mạng tạm thời phụ thuộc vào thời gian được sử dụng để phân tích vật liệu nội thất và điều kiện thông gió mở của cửa và cửa sổ, và một phương trình vi phân bảo toàn năng lượng trong nhiều lớp cảnh được xây dựng để phân tích hành vi động của sự lan truyền khói.
Thí nghiệm so sánh sự lan truyền khói giữa CLDTN và Trình mô phỏng động lực học cháy (FDS) cho thấy CLDTN hiệu quả hơn về thời gian tính toán và mô hình chính xác hơn.
2 – MÔ TẢ HỆ THỐNG
Hệ thống bao gồm ba khu vực chính là phòng cháy, hành lang và giếng thang. Mô hình được sử dụng để phân tích sự trao đổi khói giữa các tầng khác nhau trong tòa nhà, xét đến sự rò rỉ trong và ngoài tòa nhà cũng như thay đổi nguồn lửa.
3 – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Sử dụng mô phỏng số để phân tích sự trao đổi khói dọc theo các lớp khói nóng, với việc tính toán các lớp khói và các điều kiện thông gió của cửa sổ và cửa ra vào.
4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Kết quả so sánh sự lan truyền khói giữa mô hình CLDTN và Trình mô phỏng động lực học cháy (FDS) cho thấy CLDTN hiệu quả hơn về thời gian tính toán và mô hình chính xác hơn.
5 – KẾT LUẬN
Mô hình CLDTN không chỉ xem xét hiện tượng phân tầng nhiệt của khói theo hướng dọc mà còn tính toán tổng thể các tác động của cấu trúc tòa nhà, thông gió và vật liệu dễ cháy đối với dòng chảy khói. Bằng cách kết hợp nhiều yếu tố qua các khu vực, mô hình của chúng tôi có thể mô phỏng chính xác hành vi động của khói trong tòa nhà.
