طراحی تهویه در زیرگذر

شبیه سازی و سیمولیشن جریان هوا در زیرگذر

طراحی تهویه زیرگذر های شهری و بین شهری در صورتی که طول آنها و یا میزان ترافیک عبوری قابل توجه باشد، همانند طراحی تهویه تونل نیازمند محاسبات و انتخاب روش درست جهت اجرای تهویه می باشد. در حقیقت زیرگذرهایی که طول آنها از 100 متر بیشتر بوده و یا ترافیک عبوری بالایی داشته باشند، به دلیل بالا بودن حجم تردد خودرو ها و وسائل نقلیه از آنها، در زمان بهره برداری و از نظر غلظت آلاینده های تولید شده توسط خودرو های سبک و سنگین، دچار شرایط نسبتا بحرانی می شوند. افزایش غلظت آلاینده ها می تواند به بروز خطراتی ازمانند مشکلات تنفسی برای رانندگان و سرنشین ها بیانجامد.

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص آلاینده های خودرو، بر روی این نوشته کلیک نمائید.

 

 

تولید آلاینده و ممنوعیت تردد در زیرگذر

یکی از مشکلات دیگر در مبحث تهویه زیرگذر ها و یا حتی تونل های کوچک، عدم ممنوعیت ورود موتور سیکلت ها و یا خودروهای سنگین به داخل زیرگذر است. این در حالی است که بدلیل عملکرد بهینه سیستم تهویه در تونل و نیز بروز خطرات جانی، عموما از ورود موتور سیکلت و خودرو سنگین به داخل تونل جلوگیری می گردد.

همانگونه که می دانید موتور سیکلت ها و خودرو ها سنگین اصلی ترین منابع تولید دوده و گاز منوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن هستند که تهویه بهداشتی این گازها در مقیاس بزرگ، نیازمند سیستم تهویه مکانیکی مانند جت فن است.

بدین ترتیب روش های تهویه طولی با جت فن، تهویه طولی با استفاده از شفت و یا حفر دویل می تواند در طراحی تهویه زیرگذر و تونل کوچک مد نظر قرار گیرد. علاوه بر موارد مطرح شده، به دلیل اینکه ارتفاع در زیرگذر ها معمولا کمتر از ارتفاع تونل است، انتخاب جت فن هایی که موجب محدودیت شدید ارتفاع نگردند نیز فرآیندی مهندسی است که نیازمند دقت ویژه ای در هنگام طراحی است.

بدین ترتیب همانند فرآیند طراحی تهویه تونل، در طراحی تهویه زیرگذر نیز میزان ترافیک عبوری (پیشبینی 10 سال آینده)، نحوه نصب جت فن ها، قطر شفت ها و یا منافذ هوا باید محاسبه شود.

همچنین جهت بررسی شرایط بحرانی مانند بروز حریق و بررسی عملکرد سیستم تهویه تونل یا زیرگذر می توان با استفاده از نرم افزار پایروسیم و FDS ، نسبت به شبیه سازی و سیمولیشن آتش سوزی در داخل تونل اقدام نمود.

جهت مطالعه توضیحات تکمیلی در خصوص شبیه سازی آتش و حریق در Pyrosim بر روی این نوشته کلیک نمایید.

 

طراحی تهویه تونل و طراحی تهویه زیرگذر

تحلیل و شبیه سازی آتش سوزی و حریق در تونل

شبیه سازی آتش و حریق در برج  با  Pyro Sim- پایرو سیم

پروژه شبیه سازی حریق و آتش در پارکینگ  CFD

شبیه سازی سیالاتی تهویه صنعتی و تهویه تونل

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

09124780268

021-66129745

021-66561974

www.araco.ir

[e-mail]

About CFD Simulation

CFD(Computational fluid dynamics) is a branch of fluid mechanics that uses numerical methods to solve and analyze fluid behavior.
During a CFD simulation, the computer calculates the interaction of liquids and gases with boundary conditions in small cells. These cells will form the computational domain in which the simulation takes place. Initial and boundary conditions shall be defined, according to each case. 
Ongoing research yields software that improves complex simulation scenarios such as turbulent flow accuracy and speed. 
We use CFD simulation for many projects, like ventilation, aerodynamics, pumps and turbines, and other industrial uses. Generally, CFD simulations help designers achieve better results and can reduce the cost of production. 
For example, in ventilation cases, CFD can show us the stream of air that circulates in a room or parking lot. In such circumstances, we can also calculate the temperature, pressure, and flow speed at any point of the computational domain.

We usualy recommend use CFD to check the design of industrial ventilation for a parking lot, warehouses, factories and workshops using a Jet fan or axial fans.

---

PyroSim and FDS(Fire and smoke) Simulations

PyroSim is a graphical user interface for the Fire Dynamics Simulator(FDS). PyroSim helps companies to create and manage the details of complex fire models.
PyroSim and FDS are the best software to simulate the fire reaction in different environments like buildings, parking lots, subways, tunnels, cinemas, hotels, and commercial office complexes.

Using PyroSim, we could define smoke detectors and sprinklers inside the 3D model and examine the current design in case of fire.
Meanwhile, it is possible to link PyroSim results with Pathfinder software which is an advanced movement simulation combined with high-quality 3-D animated results, giving reliable answers.

 

 

ARACo

Ventilation CFD projects(tunnel, parking lot and villa)

Fire simulation using PyroSim(FDS)

Smoke Simulation for tunnel, parking lot, stadium and hotels

Email: [e-mail] 

Cell phone: [phone](Whats app - Telegram - IMO)

Office: [phone] & [phone]

ARACo simulation page

Pyro Sim - CFD - FDS - Fire simulation

سرعت حدی در طراحی تهویه تونل با جت فن در زمان حریق

Tunnel ventilation - fire

در شرایط حریق در داخل تونل  دود ناشی از آتش سوزی به طرف سقف تونل حرکت می کند و پس از رسیدن به سقف، در صورتی که سرعت تهویه طولی هوا در تونل به اندازه کافی بالا باشد، در مسیر حرکت هوا در تونل به حرکت در می آید و اگر سرعت هوا در تونل کم باشد، در هر دو طرف در تونل پخش می شود.

عقب زدگی لایه دود(smoke backlayering)

بنابراین برای یک مدت کوتاه، فضایی بدون دود تا چند متری از کف تونل وجود دارد. به پدیده ایجاد یک لایه دود در بالای تونل، که در خلاف جهت حرکت هوا پیشروی می کند، عقب زدگی لایه دود(smoke backlayering) می گویند. هنگامی که این لایه دود، دمای خود را به بدنه تونل و هوای اطراف آن منتقل کند، سرد می شود و به سمت پایین می آید و مجدداً به سمت محل حریق باز می گردد و فضای بدون دود در نزدیک زمین را از بین می برد. برای جلوگیری از پدیده عقب زدگی لایه دود، سرعت حرکت هوا در تونل نباید از یک حد آستانه موسوم به سرعت بحرانی کمتر باشد.

نمایش نحوه رفتار دود در زمان آتش سوزی داخل تونل

دانلود فیلم تست آتش سوزی و حریق در تونل و شبیه سازی عملی تهویه تونل با جت فن

Tunnel ventilation fire test

در صورت متناسب نبودن سرعت متوسط جریان هوا با سرعت بحرانی، یک جریان گردابی از دود ایجاد خواهد شد که می تواند موجب ایجاد خطرات جانی برای افراد حاضر در آن منطقه شود. به همین دلیل در حالت تهویه مکانیکی در تونل سرعت بحرانی تعریف می شود که در شرایط حریق و با تنظیمات انجام شده، سرعت متوسط جریان هوا به سرعت بحرانی نزدیک شود تا دود و گرما به صورت لایه ای در قسمت بالای تونل و در مسیر جریان هوای تهویه مکانیکی حرکت کرده و امکان تخلیه اضطراری افراد و حضور پرسنل آتش نشانی در آن قسمت مهیا گردد.

تست و بررسی عملکرد سیستم تهویه در معرض دود و آتش

در اکثر موارد پس از طراحی تهویه تونل، نصب تجهیزات تهویه مکانیکی و همچنین تجهیزات کنترلی، حریقی مصنوعی در داخل تونل ایجاد می گردد تا شرایط کلی تهویه مورد بررسی قرار گیرد. ایجاد این حریق و آتش مصنوعی در ابعاد کوچک در داخل تونل به ما کمک می کند تا شرایط واقعی بروز حریق را در داخل تونل تجربه کرده و برای این شرایط آماده شویم.

روش تست آتش سوزی در داخل تونل

شبیه سازی دود و مدلسازی آتش

یک روش دیگر برای بررسی درست بودن طراحی سیستم تهویه در تونل و پارکینگ، استفاده از شبیه سازی آتش سوزی و سیمولیشن دود(Fire and smoke CFD and pyrosim simulation) است. در این روش اول مدل سه بعدی از تونل یا پارکینگ به همراه محل قرار گرفتن جت فن ها آماده می شود. پس از آن موقعیت حریق فرضی و شدت انرژی آزاد شده توسط حریق تعیین می شود. بعد از تعیین شرایط مرزی شبیه سازی، سیمولیشن اجرا شده و نحوه حرکت دود را با تقریب خوبی مشخص می کند.
استفاده از شبیه سازی و سیمولیشن دود باعث می شود پیدا کردن اشتباهات طراحی و مناطق بحرانی در زمان آتش سوزی راحت تر باشد.

نتیجه سیمولیشن آتش سوزی در داخل تونل در دو حالت خاموش بودن جت فن و روشن بودن فن ها

علاوه بر امکان تهیه پلات های سرعت، دما و فشار هوا در نقاط مختلف داخل تونل، پارکینگ، هتل و غیره، با کمک نرم افزار های تخصصی شبیه سازی آتش سوزی مانند پایروسیم(Pyrosim)، می توان نحوه حرکت دود در محیط را به صورت انیمیشن و در فضای سه بعدی مشاهده کرد. این انیمیشن ها نتیجه مدلسازی آتش را بر حسب زمان نشان می دهند. در تصویر زیر نمونه ای کوتاه از نتیجه های سیمولیشن حریق با نرم افزار پایروسیم نمایش داده شده است.

 

نتیجه شبیه سازی و سیمولیشن آتش سوزی و پخش دود در پارکینگ

طراحی و شبیه سازی تهویه تونل 

انجام پروژه های شبیه سازی سیالات و انتقال حرارت CFD

شبیه سازی حریق و آتش سوزی با پایروسیم و FDS 

شرکت آراکو- محمد قربانعلی بیک

09124780268 

02166129745

02166561974 

[e-mail]

مقاله های مرتبط

طبقه بندی انواع تونل

مدلسازی و پیش بینی رفتار دود و آتش

خدمات طراحی تهویه تونل شرکت آراکو