Yeraltı araç otoparklarında jet fan havalandırma sistemlerinin ve fan yerleşim optimizasyonun hesaplamalı akışkanlar dinamiği ile analizi

Şehirlerin gelişimi ve artan nüfus ile yeraltı otoparklarına ihtiyaç artmıştır. Bu yapıların yangından korunma politikaları göz önüne alındığında duman ve ısı taşınımı önem kazanmaktadır. Yangın Dinamiği Simülatörü (YDS), yangınlardan duman ve ısı taşınmasına önem veren, düşük hızlı akışlar için büyük boyutlu bir simülasyon (BGS) kodudur. Navier-Stokes denklemlerinin hız ve sıcaklık denklemlerinin hesaba katılmasıyla çözümleme yapar. Akış alanı büyük girdap simülasyonu (BGS) türbülans modellemesi kullanılarak çözümlendi. Yangın dinamiği simülatörü, farklı yangın senaryoları altında büyük bir yeraltı otoparkında yangının yayılma ve dumanın hareketini araştırmak için kullanılır. Bu çalışmada, başlangıçta tek bir otomobil yangınının ısı salınım oranının deneysel sonuçları ile karşılaştırarak, otomobilin yangın gelişimini, aracın üzerindeki yakıtın yüzey yoğunluklarına izin vererek tasarlandı. Daha sonra, yangın yayılımı ve dumanın hareketi farklı havalandırma koşullarında araştırıldı. Ayrıca hız vektörlerinin, sıcaklık, karbonmonoksit gazı (CO) miktarının ve görüş mesafesinin ayrıntılı alan dağılımları verilmektedir. Bu çalışmada, otoparkta yangın olması durumunda, zorlanmış mekanik yatay havalandırma ile duman ve ısı kontrolü (DIK) ile ilgili Pyrosim yazılımını kullanarak simülasyon sonuçları sunuldu. Kapalı otopark hacminin saatlik hava değişim sayısının sonuçlara etkileri de incelendi. Radyal jet fanlı ve 10 hava değişimli analizde, kaçış noktasında hız 0,9154 m/s, sıcaklık 40,13°C, görüş mesafesi 3 m ve CO gazı seviyesi 71,5 ppm görüldü. Radyal jet fanlı ve 15 hava değişimli analizde, kaçış noktasında hız 1,324 m/s, sıcaklık 29,98°C, görüş mesafesi 30 m ve CO gazı seviyesi 1 ppm görüldü. Eksenel jet fanlı ve 10 hava değişimli analizde, kaçış noktasında hız 0,9176 m/s, sıcaklık 38,02°C, görüş mesafesi 3 m ve CO gazı seviyesi 61,5 ppm görüldü. Eksenel jet fanlı ve 15 hava değişimli analizde, kaçış noktasında hız 1,318 m/s, sıcaklık 28,15°C, görüş mesafesi 30 m ve CO gazı seviyesi 1 ppm görüldü. Büyük yeraltı otopark sistemlerinde yangın güvenliğini garanti altına almak için, yangının yayılması ve dumanın hareketi üzerine ayrıntılı bir şekilde çalışılması gerekiyor. Ülkemizde kapalı otoparklarda itki havalandırma sistemleri için duman kontrol standardı bulunmamaktadır. Jet fanlı havalandırma sistemi kullanarak yeraltı otoparklarındaki havalandırma sistemi deneysel olarak veya hesaplamalı akışkanlar dinamiği tekniği kullanılarak tasarlanabilir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği tekniği, bu sistemin tasarımında mevcut bilgisayar teknolojisi göz önüne alındığında en iyi ve en uygun maliyetli olanıdır.