Improved correlations for predicting hot gas layer temperature in a pre-flashover compartment fire considering heat source location

• Autor(a) principal: Lemmertz, Calisa Katiuscia
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/197076
• topic: Incêndios; Fogo; Temperatura; Pre-flashover fires; Compartment fires; Heat source location; Upper layer temperature;; FDS

Este estudo tem como objetivo analisar a influência da localização da fonte de calor (fogo) na temperatura da camada de gases quentes (HGL) em incêndios pré-flashover em compartimentos, e baseado nestes resultados desenvolver correlações melhoradas para predizer esta temperatura, considerando a localização (transversa, longitudinal e vertical) em que se encontra o fogo. Os dados para esta análise e desenvolvimento das correlações foram obtidos através de um código CFD chamado Fire Dynamics Simulator (FDS). Uma análise de malha foi realizada para assegurar a qualidade dos resultados, e o modelo numérico foi validado comparando os resultados obtidos aos dados experimentais descritos por Steckler et al., 1982a, 1982b, 1984a, 1984b, apresentando boa concordância. Este estudo foi baseado em 294 simulações, reproduzindo a mesma geometria estudada no experimento de Steckler. Primeiramente, 15 posições de fogo no nível do piso foram testadas para determinar sua influência nos resultados de temperatura. Foi observado que as posições transversal e longitudinal (eixos x e y) não afetam consideravelmente os resultados, exceto quando o fogo encontra-se próximo a uma parede ou canto. Em uma segunda análise, a influência da elevação do fogo foi testada, e demonstrou um importante efeito sobre os resultados. À medida que a fonte de calor era elevada, a temperatura da camada de gases quentes e a máxima temperatura no interior da sala aumentavam, assim como a altura de interface da camada de gases quentes. Portanto, foi possível concluir que a posição do fogo, especialmente sua elevação, é um importante parâmetro a ser considerado na análise de incêndios pré-flashover no interior de compartimentos. Uma breve análise da influência da proximidade do fogo junto às paredes e cantos também foi realizada. A partir dos dados gerados, e baseando-se em um balanço de energia na HGL, seis novas correlações para prever a temperatura da camada de gases quentes em incêndios pré-flashover em compartimentos foram desenvolvidas. Três delas para incêndios no nível do piso (longe de paredes, próximo ás paredes e próximo aos cantos) e outras três semelhantes para incêndios em posições elevadas. Os resultados obtidos através de todas as correlações foram comparados aos dados numéricos e a diferentes conjuntos de dados experimentais disponíveis na literatura, apresentando uma boa concordância. Portanto, pode-se concluir que estas correlações melhoradas são capazes de predizer a temperatura da camada de gases quentes para diferentes cenários de incêndio pré-flashover, considerando o local onde o fogo se inicia.