Stima del fabbisogno d'aria, dell'altezza di fiamma e del carico di radiazioni dei brillamenti a basso profilo

ISIS-3D Commenti generali

• Basato sulla fluidodinamica computazionale con trasferimento di calore radiativo e chimica della combustione.
• Il modello collegato è in grado di simulare oggetti complessi e tridimensionali inghiottiti dal fuoco.
• Fornire stime ragionevolmente accurate del trasferimento totale di calore agli oggetti da parte di incendi di grandi dimensioni.
• Prevedere le caratteristiche generali della distribuzione della temperatura nell'oggetto
• Valutazione accurata dell'impatto di vari scenari di rischio (vento, % di copertura delle fiamme, fatica termica per una determinata geometria, ecc.)
• Requisiti ragionevoli di tempo di CPU su una workstation LINUX desktop "standard".

Approccio alla modellazione dei campi di flare completi

• Modello Test bruciatore singolo
• Eseguire i test di calibrazione
• Calibrazione della resa di fuliggine e dei parametri di reazione per il carburante di prova
• Prevedere la forma e le dimensioni della fiamma
• Modello Test multi-bruciatore
• Esecuzione di test di calibrazione delle radiazioni
• Controllare la distanza tra punta e fila
• Prevedere la forma e le dimensioni della fiamma
• Modello Campo pieno di bagliori
• Utilizzare modelli calibrati di resa e radiazione della fuliggine
• Prevedere le prestazioni della torcia (produzione di fumo/domanda d'aria)
• Prevedere il carico di radiazioni su una recinzione eolica

Conclusioni

• Modello ISIS-3D:
• Il modello a singolo bruciatore ha utilizzato 110.000 celle
• Il modello a tre bruciatori ha utilizzato 188.000 celle
• Il modello a tutto campo ha utilizzato 700.000 cellule (flusso sostenuto)
• 1.200.000 celle (flusso di picco)
• Chimica della combustione per propano, etilene e gas misti
• Forma/dimensione della fiamma modellata per 3 combustibili per i test a bruciatore singolo e a tre bruciatori
• Le previsioni sono state confrontate con i dati di 12 test (2 dimensioni di punte, 3 pressioni operative, 2 posizioni di campionamento delle radiazioni)
• Stime "ragionevoli" del trasferimento di calore per irraggiamento e del fabbisogno d'aria per una torcia a basso profilo
• I rapporti aria/combustibile variano da 28 a 47 per il test a 3 bruciatori e da 37 (caso di flusso di picco) a 51 (caso di flusso sostenuto).
• Modello di brillamento calibrato applicato al campo di brillamento completo per stimare:
• Fabbisogno d'aria per una determinata distanza punta/fila
• Carico di radiazione sulla barriera frangivento per i casi di portata nominale e di picco
• Altezza di fiamma prevista e produzione di fumo per i casi di flusso nominale e di picco