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Modellizzazione avanzata per aumentare la sicurezza antincendio negli edifici

Gli scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato un nuovo modello computazionale che simula in modo efficiente il diffondersi delle fiamme verso l’alto e la crescita degli incendi in spazi chiusi come gli edifici.
Modellizzazione avanzata per aumentare la sicurezza antincendio negli edifici
Il lavoro precedente sulla propagazione delle fiamme verteva in gran parte su simulazioni 1D o 2D utilizzando software di fluidodinamica computazionale (CFD) disponibili in commercio. Tuttavia, tali software solitamente eseguivano rappresentazioni limitate in quanto a scenari di propagazione delle fiamme.

L’iniziativa FLAME SPREAD (Fully coupled fluid-solid simulation of upward flame spread and fire growth) ha cambiato tale aspetto introducendo un nuovo modello all’interno di OpenFOAM, il software gratuito e open-source per CFD, il quale predice la propagazione delle fiamme verso l’alto con fiamme aventi forme e geometrie complesse. Inoltre, a differenza dei precedenti studi, il progetto FLAME SPREAD ha utilizzato gli ultimi modelli relativi a fuliggine e combustione per simulazioni relative a incendi, così come i nuovi modelli gray gas, in relazione al trasferimento di calore per irradiazione attraverso i gas. Il progetto si è quindi concentrato sull’accoppiamento tra trattamento di fuliggine e trasferimento di calore radiativo, e calcoli di pirolisi.

Il nuovo modello del progetto FLAME SPREAD ha ottenuto il quadro della regressione superficiale e del tempo impiegato per raggiungere la temperatura di pirolisi. I risultati hanno dimostrato che è possibile prevedere l’aumento di temperatura nella propagazione delle fiamme, con ragionevole accuratezza. Per gli incendi in prossimità di pareti su piccola scala, i risultati calcolati per flusso di calore e tassi di pirolisi hanno dimostrato un buon accordo con i dati sperimentali. Inoltre, l’inclusione dell’effetto marginale ha migliorato l’accuratezza della stima per il flusso di calore convettivo.

Inoltre, il nuovo modello può prevedere con precisione il tasso di propagazione delle fiamme, il tasso di rilascio di calore dell’incendio e l’altezza delle fiamme in caso di incendi su larga scala. Tale modello convalidato è stato quindi utilizzato per simulare la propagazione delle fiamme a seconda di diverse inclinazioni così come per predire la propagazione verso l’alto.

Il progetto FLAME SPREAD ha diffuso i propri sviluppi per l’industria e la comunità scientifica attraverso una serie di seminari e workshop.

Informazioni correlate

Keywords

Sicurezza antincendio, modello, propagazione delle fiamme, fluidodinamica computazionale, OpenFOAM, gray gas, fuliggine, pirolisi
Numero di registrazione: 183189 / Ultimo aggiornamento: 2016-08-16
Dominio: Tecnologie industriali