(D o o N C ~ ·;:; "' ::c >, "' vı 'iii ·e cıı o 1;j "' ·;;; ~ 3. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği HAD yaklaşımını temel alarak oluşturulan model, modelin binlerce, bazen milyonlarca küçük parçaya bölünmesi ve bölünen her parça için Navier-Stokes -ya da basitleştirilmiş formlarınıngerçeğe en yakın çözümününün sanal ortamda yapılmasıdır. HAD modellerinde genellikle, model büyüklüğü konusunda herhangi bir kısıtlama olmaması na rağmen, model büyüdükçe, gerek çözüm zamanlari gerekse hesaplama gücü ihtiyaci artmaktadır. Örnegin, günümüz PC'leri ile iki istasyon ve aradaki tünel analiz edilebilir, ancak daha fazla sayıda tünel aynı anda incelenmek istenirse, o zaman küme ya da paylaşımlı bellek bilgisayar altyapısına ihtiyaç duyulur. Şekil 2. İstasyonda detay. 400.0 395.2 390.5 385.7 380.9 376.1 371.4 366.6 361.8 357.1 352.3 347.5 342.7 338.0 333.2 328.4 323.7 Sabit sıcaklık çizgileri 69.4 65.9 62.5 59.0 55.5 52.0 48.6 45.1 41.6 38.2 34.7 31.2 27.8 24.3 20.8 17.3 13.9 10.4 Bunun sebebi, oluşturulan modellerden doğru sonuç alabilmek için modelin yeterli sayıda parçaya bölünmesi gerekliliğidir. Sayısal ağ olarak tabir edilen bu bölme işlemi sonucunda, aşağıda gösterilene benzer gridli yapılar ortaya çıkar. Uygun fiziksel modellerin ve sınır koşullarının seçilmesi ile yangın senaryosu tanımlanmış olur. Senaryoda oluşturulan modele göre, yangının nerede çıkacağı , kaç MW'lık bir yangın olduğu, tanların hangi yönde çalışacağı , varsa damperlerin açısı belirlenir. Genelde en kötü durum için senaryo oluşturulur. Bu durum, trenin iki istasyona da, haliyle istasyonlardaki fanlara en uzak olduğu durum için ya da tünel eğitiminin en fazla olduğu l Akış 6.2 (3boyutlu) Hız değeri tarafından reııklendirilnıi~ yol hatları [şekil 3. HAD sonuçları, sıcaklık (iistte) ve akış çizgileri. Akış 6.2 (3boyutlu ayrı l mış) 76 durum için ya da varsa makas bölgelerinde yangının çıkması durumu için tanımlanır. Yapılan analizler ile oluşturululan her grid noktasında hız, sıcaklık, basınç ve duman yoğunluğu değerleri öğrenilebilir. Bu değerler incelenirken yolcuların tahliyesi esnasında yolcuların sıcak dumana maruz kalıp kalmadıkları ve tünel içerisindeki hız büyüklükleri bakılan en önemli parametrelerdir. Yangın sonucu oluşan duman, yüksek sıcaklığın etkisi ile hafifler ve tünel tavanına yükselir. Fanların çalışma yönü ve varsa tünelin eğimi, dumanın hangi yöne doğru gideceğini belirler. Tahliye yönünün aksi yönde çalıştı rı lan fanlar yeterince güçlü değillerse, tünel içindeki toplam basınç kaybını yenemezler ve oluşturdukları debi, sıcak dumanı tahliye etmeyi başaramaz ya da tünel içerisindeki hız büyüklükleri, kritik değerlerin altında veya üstünde olabilir. Hızların kritik değerlerin altında kalması, duman difüzyonuna neden olurken, üstüne çıkması ise özellikle çocukların yüksek bir dirence karşı ilerlemeleri gibi olum-suz bir durum doğurur. 15 MW'lik bir yangında yaklaşık 800 metrelik bir tünel için 4 adet jetfan ile yapılan havalandırma sonucu kararlı rejime ulaşmış sıcaklık dağılımı ve akış çizgileri gösterilmiştir. Sıcaklık konturları ile tanların sıcak havayı nasıl emdiği açık bir şekilde görülmektedir. İstasyon tavanına yakın olan fan hafif olduğu için yükselen sıcak havayı daha iyi emerken, alçakta duran fan aynı verimlilikte emememektedir. Bu da dumanın bir kısmının istasyona kaçamsına sebep olmaktadır. Çünkü fan odası tünel ile istasyon arasına konumlandırılmıştır. Akış çizgileri ise, damperlerin akışı nasıl yönlendirdiğini, varsa tüneli gitmesi gerekirken istasyona kaçış yapan havanın görüntülenmesinde kullanılır. Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği'nin tünel analizlerinde kullanılabileceği bir başka alan da görüş mesafesinin hesaplanmasıdır. Yangın esnasında oluşan dumanın, kaçış yönünün aksi yönünde tahliyesi sırasında kaçış yönüne difüze olan duman, görüş mesafesini düşüreceği için tahliyeyi de zora sokabilir. Bu amaçla yapı lan bir çalışmada, havalandırmanın soldan sağa olduğu durum için sıcaklık ve görüş mesafesi konturları aşağıda gösterilmiştir.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=