Yangın ve Güvenlik Dergisi 217. Sayı (Eylül 2020)

20 Yangın ve Güvenlik / Eylül 2020 yanginguvenlik.com.tr (Euclidean Projection Coefficient (EPC)), burada değer test değeriyle çarpıldığında olası en iyi uyumu verecektir. Son ölçüm Sekant Kosinüs (Secant Cosine (SC)) dir ve grafiklerin şekillerinin birbirlerine ne kadar iyi karşılık geldiği değerini verir. 2.1. Çok zonlu Model Bu makalede çok zonlu yangın modeli (2019:2 versiyonu) [15] kullanılmıştır. Model daha önceki yayınlarda [10,11] açık- lanmış çoklu zon konseptine dayanmaktadır. Kütle akışının nasıl modellendiğinin prensipleri Şekil 3’de açıklanmıştır. Şekil 2- boyutlu bir modeli göstermektedir; ancak, çok zonlu model üç boyutta uzanmaktadır. Zon model gibi çok zonlu model kütle ve enerjinin sakınımı denklemlerini kullanır. Sıcaklık ve cinslerin (gazların) yoğunluğu her ayrı zon içinde düzgündür. Farklı zonlar arasındaki akış sıcaklık farklarıyla meydana gelir ve Bernoulli denklemi prensiplerine göre hesaplanır ve herhangi bir modelleme düzensizliği yoktur. Zondaki itici güç alevdir ve ısı çıkartma oranıyla belirlenir ve ısı çıkış oranının taşınır kısmı doğrudan yangının üstündeki en yukarıdaki hücreye taşınır. Alevden zonlara ve zonların arasına akan radyasyon da (ışınım) sınırlara olan ve sınırın içinden akan ısı transferi ile beraber modellenir. Duman bulutu “i” bölgesin- deki tabakaların içinden tavana çarpana kadar yükselir, hava ve sıcak gazlar duman bulutuna içlerinden geçtiği farklı taba- kalardan katılır. Duman bulutu Heskestad’ın duman bulutu modeliyle modellenir. Yatay kütle akışı hidrostatik basınç farkına göre ve dikey kütle akışı her hücredeki enerjinin korunması esas alınarak hesaplanır ve Johansson tarafından kullanılan modele dayanır [16]. Johansson modelin küçük bir değerlendirme çalışmasını yapmış ve modelin tavanın altındaki sıcaklıkları 30-40°C fazla tahmin ettiğini, ölçülen Şekil 2. Farklı model tiplerinin prensipleri Şekil 2. Çok zonlu model konseptinin prensipleri Suzuki ve çalışma arkadaşlarından sonra tekrar oluşturulmuştur. [11]. gaz sıcaklığının %10-15’ne karşılık geldiği, görmüştür. Modellenen bölgedeki kütlenin sakınımı için kullanılan genel denklem aşağıdaki formülde verilmiştir: burada ρ i,j,k , [kg/m³] ve V i,j,k , [m³] x-koordinatı i ve y-ko- ordinatı j olan bölgenin içindeki k ıncı tabakanın yoğunluk ve hacmidir ve ṁ fp,i,j,k [kg/s] bu tabaka içindeki duman bulu- tuna giren kütle akış oranıdır. (i-1)-inci ve (j-1)-inci bölgeden i-inci ve j-inci bölgeye yatay kütlesel akış oranı sırasıyla ṁ x,i-1,j,k ve ṁ y.i,j-1,k olarak gösterilmiştir. k-ıncı tabakadan aşağı (k-1) -inci tabakaya kadar yatay kütlesel akış oranı ṁ z,i,j,k ' dır. Duman bulutu kütlesi akışı her yangın bölgesinde üst tabakaya girmektedir. Her bölgede üst tabakanın üze- rinde herhangi bir tabaka yoktur, bunun anlamı üst tabaka için kütlenin sakınımının aşağıdaki gibi olduğudur: Eğer bölgede herhangi bir alev yoksa, yangın duman bulutu girişi, ṁ fp,i,j , sıfır olacaktır. Enerjinin sakınımı denklemi ise şöyledir: burada Cp [J/kgK] ve T i;j;k , [K] bölgede x-koordinatı i ve y-koordinatı j olan k-ıncı tabakanın özgül ısısı ve sıcaklığıdır. Ó w.ij.k [W] zon ile teması olan her sınıra taşınma ile ısı kaybı ve Ó w.i,j.k [W] o zona net radyasyon ısısıdır (ışınım). Enerji akışı, h, [W] zon sınırları üzerindeki kütle akışının yönüne bağlıdır. Üst tabaka için enerjinin sakınımı şöyle hesaplanır: burada [W] üst tabakaya yangın bölgesindeki duman bulutu tarafından taşınan yanma ile açığa çıkan taşınır ısıdır. Alev olmayan bölgelerde sıfırdır. Zonların büyüklükleri çok zonlu modelde bir kullanıcı girişidir ve halen hangi zon büyüklüğünün kullanılacağına ilişkin bir genel bir kılavuz mevcut değildir. Ancak, modelin çalışması için her yönde en az üç zon olmasına ihtiyaç var- dır. İlave olarak yangın bölgesinin yatay ölçülerinin, duman bulutunun bölge tarafından kapsanabilmesi için mümkün MAKALE