Tünel yangınlarında sıcaklık değişiminin bir model üzerinde deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Dünyanın çeşitli ülkelerindeki tünellerde yangın olayları yaşanmaktadır. Tünel geometrisine, trafik durumuna, yangın savunma donanımına bağlı olarak büyük bir yangın birkaç kişiden onlarca kişiye bağlı olarak insanları öldürebilir ve tünel yapısına zarar verebilir. İnsanların yangın anında pratik uygulamaya bağlı olarak maruz kalacağı ısı ve zehirli gaz eşik değerleri standartlarda kabul edilmiştir. Standartlarda tanımlanan ısı akısı değerlerinin yangının ısı yayma değeri ile değişimini ve bir tünel yangınında tahliye boyunca yaşanabilir ortamın sağlanabilirliğini incelemek üzere bir tünelin ölçüleri 1:12 ölçeğinde küçültülerek bir model oluşturulmuştur. 6 metre uzunluğunda ve 0.4 metre çapında modelin üzerine monte edilen yakıcı ünitede LPG gazı kullanılmıştır. Farklı değerlerdeki gaz debileri ile tutuşturulan yakıcı üniteden çıkan yanma ürünü gazların oluşturduğu gaz tabakasının durumu takip edilmiştir. Deney düzeneği üzerinde farklı noktalara monte edilen 24 adet sıcaklık ölçerle birlikte, CO ve O2 gazlarının konsantrasyonu, gaz hızı ve basınç değişimi değerleri deneyler sırasında ölçümlenmiş ve kayıt edilmiştir. Deneysel çalışmaların yanı sıra bir hesaplamalı akışkanlar dinamiği yazılımı olan Fire Dynamics Simulator ile nümerik analizler gerçekleştirilmiştir. Modelle birlikte yürütülen çalışmalarda bir tünel içinde meydana gelecek yangın olayının, yangın başlangıcından itibaren geçen süreye bağlı olarak tahliyenin gerçekleştirilemez olduğu an ve müdahalede bulunacak insanların can güvenliğini tehlikeye atacak koşulların belirlenmesi amacıyla yürütülen deneysel çalışmaların ve nümerik çalışmaların birbiri ile uyumlu olduğu görülmektedir.