UG_20090206_Tilley

552 views

Published on

Presentation by Ms. Tilley of preliminary CFD simulation results.

Published in: Design, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
552
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
18
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

UG_20090206_Tilley

  1. 1. FACULTY OF ENGINEERING ONGOING RESEARCH and PRELIMINARY CFD‐ CALCULATIONS ON CAR PARK Nele Tilley and Bart Merci Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics  Ghent University – UGent SBO‐gebruikersgroep bijeenkomst 06/02/2009 – WFR Gent pag. 1 
  2. 2. ongoing research SBO car park outline 1. Relation between horizontal ventilation velocity and  backlayering distance in large closed car parks Research 2008 Development of formula for velocity in car park corresponding to certain backlayering distance Presented at IAFSS – september 2008 – Karlsruhe 2.  Application of developed formula to SBO car park Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 1 Ghent University – UGent
  3. 3. ongoing research SBO car park Relation between horizontal ventilation velocity and backlayering distance in large closed car parks Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 2 Ghent University – UGent
  4. 4. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  5. 5. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park smoke movement Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  6. 6. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park smoke movement • vertical rise of smoke plume Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  7. 7. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park smoke movement • vertical rise of smoke plume • horizontal movement beneath ceiling Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  8. 8. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park smoke movement • vertical rise of smoke plume • horizontal movement beneath ceiling most car parks: smoke control  smoke extraction at back end of car park Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  9. 9. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park vin smoke movement • vertical rise of smoke plume • horizontal movement beneath ceiling most car parks: smoke control  smoke extraction at back end of car park no backlayering allowed critical ventilation velocity = smallest  inlet velocity (vin) without backlayering Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  10. 10. introduction numerical setup results conclusion fire in a car park d vin smoke movement • vertical rise of smoke plume • horizontal movement beneath ceiling most car parks: smoke control  smoke extraction at back end of car park no backlayering allowed backlayering allowed critical ventilation velocity = smallest  • backlayering distance (d) of 10–15 m inlet velocity (vin) without backlayering • firemen able to extinguish fire Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 3 Ghent University – UGent
  11. 11. introduction numerical setup results conclusion critical ventilation velocity  defined for fire in tunnels 1st question Is the formula for vcr in tunnels also valid in car parks? • tunnel: w ≈ h < l • car park: h < w ≈ l Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 4 Ghent University – UGent
  12. 12. introduction numerical setup results conclusion critical ventilation velocity  defined for fire in tunnels 1st question Is the formula for vcr in tunnels also valid in car parks? • tunnel: w ≈ h < l • car park: h < w ≈ l l h w l w h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 4 Ghent University – UGent
  13. 13. introduction numerical setup results conclusion critical ventilation velocity  defined for fire in tunnels 1st question Is the formula for vcr in tunnels also valid in car parks? • tunnel: w ≈ h < l • car park: h < w ≈ l most regulations in car parks: backlayering is allowed 2nd question What is the required inlet velocity, when a certain backlayering distance is allowed? Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 4 Ghent University – UGent
  14. 14. introduction numerical setup results conclusion critical ventilation velocity  defined for fire in tunnels 1st question Is the formula for vcr in tunnels also valid in car parks? • tunnel: w ≈ h < l • car park: h < w ≈ l most regulations in car parks: backlayering is allowed 2nd question What is the required inlet velocity, when a certain backlayering distance is allowed? critical inlet velocity  car parks: smoke control based on smoke extraction 3rd question How to account for the difference between inlet and outlet velocity? Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 4 Ghent University – UGent
  15. 15. introduction numerical setup results conclusion use CFD‐simulations as numerical experiments • advantage: relatively easy to vary parameters • simulations carried out in FDS (version 4.0.7) Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 5 Ghent University – UGent
  16. 16. introduction numerical setup results conclusion use CFD‐simulations as numerical experiments • advantage: relatively easy to vary parameters • simulations carried out in FDS (version 4.0.7) variation of four key parameters Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 5 Ghent University – UGent
  17. 17. introduction numerical setup results conclusion use CFD‐simulations as numerical experiments • advantage: relatively easy to vary parameters • simulations carried out in FDS (version 4.0.7) variation of four key parameters • car park height h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 5 Ghent University – UGent
  18. 18. introduction numerical setup results conclusion use CFD‐simulations as numerical experiments • advantage: relatively easy to vary parameters • simulations carried out in FDS (version 4.0.7) variation of four key parameters w • car park height h • car park width Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 5 Ghent University – UGent
  19. 19. introduction numerical setup results conclusion use CFD‐simulations as numerical experiments • advantage: relatively easy to vary parameters • simulations carried out in FDS (version 4.0.7) AF variation of four key parameters w • car park height h • car park width • fire source area Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 5 Ghent University – UGent
  20. 20. introduction numerical setup results conclusion use CFD‐simulations as numerical experiments • advantage: relatively easy to vary parameters • simulations carried out in FDS (version 4.0.7) ′′ qc AF variation of four key parameters w • car park height h • car park width • fire source area • convective heat release rate per unit area Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 5 Ghent University – UGent
  21. 21. introduction numerical setup results conclusion outline • introduction • numerical setup • results • conclusion Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 6 Ghent University – UGent
  22. 22. introduction numerical setup results conclusion configuration basic configuration is kept constant – variation of one parameter at a time • AF between 1 m2 and 26 m2 basic: 26 m2 ′′ • qc between 50 kW/m2 and 1500 kW/m2 basic: 192 kW/m2 • h between 1.8 m and 3 m  basic: 2.4 m • w between 12 m and 32 m basic: 16 m • # cells between 115200 and 307200 basic: 153600 cell size: 20cm x 20cm x 20cm ′′ qc AF w h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 7 Ghent University – UGent
  23. 23. introduction numerical setup results conclusion configuration basic configuration is kept constant – variation of one parameter at a time • AF between 1 m2 and 26 m2 basic: 26 m2 2 cars  ′′ • qc between 50 kW/m2 and 1500 kW/m2 basic: 192 kW/m2 on fire • h between 1.8 m and 3 m  basic: 2.4 m • w between 12 m and 32 m basic: 16 m • # cells between 115200 and 307200 basic: 153600 cell size: 20cm x 20cm x 20cm ′′ qc AF w h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 7 Ghent University – UGent
  24. 24. introduction numerical setup results conclusion configuration basic configuration is kept constant – variation of one parameter at a time • AF between 1 m2 and 26 m2 basic: 26 m2 2 cars  ′′ • qc between 50 kW/m2 and 1500 kW/m2 basic: 192 kW/m2 on fire • h between 1.8 m and 3 m  basic: 2.4 m • w between 12 m and 32 m basic: 16 m • # cells between 115200 and 307200 basic: 153600 cell size: 20cm x 20cm x 20cm ′′ qc modeling AF w outlet: constant extraction velocity over entire surface h length is 32m  ‐ view as significant part of larger car park ‐ no local effects of outlet fans on flow field Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 7 Ghent University – UGent
  25. 25. introduction numerical setup results conclusion modeling (ctd.) • source: convective heat release rate • radiation off exclude insecurity of  • walls: adiabatic radiation modeling • turbulence model: standard Smagorinsky LES  (Cs = 0.2) Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 8 Ghent University – UGent
  26. 26. introduction numerical setup results conclusion modeling (ctd.) • source: convective heat release rate • radiation off exclude insecurity of  • walls: adiabatic radiation modeling • turbulence model: standard Smagorinsky LES  (Cs = 0.2) measure in FDS in each simulation:  • backlayering distance  temperature profile underneath ceiling • inlet velocity corresponding to imposed outlet velocity Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 8 Ghent University – UGent
  27. 27. introduction numerical setup results conclusion outline • introduction • numerical setup • results qc′′ • variation of four parameters: AF,     , h, w • difference between inlet and outlet velocity • conclusion Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 9 Ghent University – UGent
  28. 28. introduction numerical setup results conclusion variation of one parameter at a time qc′′ 1) find a relation vcr = f(AF,    , h, w) and compare to the formula of Wu and Bakar1 for fire in tunnels ′′ ′′ qc ⋅ AF vcr ∝ qc 1/3 AF1/3 (1/h + 1/w)1/3 Q* < 0.2 Q* = 2 ⋅w ⋅ h ⎞ 5 vcr ∝ (1/h + 1/w)‐1/2 Q* > 0.2 ρ0cpT0 g ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ w+h ⎠ 1 Wu, Y., Bakar, M.Z.A., (2000) Fire Safety Journal 35, 363‐390 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 10 Ghent University – UGent
  29. 29. introduction numerical setup results conclusion variation of one parameter at a time qc′′ 1) find a relation vcr = f(AF,    , h, w) and compare to the formula of Wu and Bakar1 for fire in tunnels ′′ ′′ qc ⋅ AF vcr ∝ qc 1/3 AF1/3 (1/h + 1/w)1/3 Q* < 0.2 Q* = 2 ⋅w ⋅ h ⎞ 5 vcr ∝ (1/h + 1/w)‐1/2 Q* > 0.2 ρ0cpT0 g ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ w+h ⎠ qc′′ basic configuration       < 241 kW/m2 AF < 33 m2 h > 2.2 m w > 9.2 m 1 Wu, Y., Bakar, M.Z.A., (2000) Fire Safety Journal 35, 363‐390 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 10 Ghent University – UGent
  30. 30. introduction numerical setup results conclusion variation of one parameter at a time qc′′ 1) find a relation vcr = f(AF,    , h, w) and compare to the formula of Wu and Bakar1 for fire in tunnels ′′ ′′ qc ⋅ AF vcr ∝ qc 1/3 AF1/3 (1/h + 1/w)1/3 Q* < 0.2 Q* = 2 ⋅w ⋅ h ⎞ 5 vcr ∝ (1/h + 1/w)‐1/2 Q* > 0.2 ρ0cpT0 g ⎛ ⎜ ⎟ ⎝ w+h ⎠ qc′′ basic configuration       < 241 kW/m2 AF < 33 m2 h > 2.2 m w > 9.2 m a linear relation is found between the difference of critical  and inlet velocity and the backlayering distance d = a (vcr – vin) qc ′′ 2) find a relation a = f(AF,    , h, w) 1 Wu, Y., Bakar, M.Z.A., (2000) Fire Safety Journal 35, 363‐390 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 10 Ghent University – UGent
  31. 31. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 h = 2.4 m w = 16 m variation of convective heat release rate per unit area critical ventilation velocity 2.6 vcr (m/s) 2.2 1.8 1.4 1 0.6 0 400 800 1200 1600 ′′ qc (kW/m2) ′′ vcr ∝ qc 0.28 ′′ Wu and Bakar: vcr ∝ qc 1/3 ′′ qc < 241 kW/m2 ′′ vcr = c                    > 241 kW/m2 qc Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 11 Ghent University – UGent
  32. 32. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 h = 2.4 m w = 16 m variation of convective heat release rate per unit area critical ventilation velocity 2.6 vcr (m/s) 2.2 1.8 1.4 1 0.6 0 400 800 1200 1600 ′′ qc (kW/m2) ′′ vcr ∝ qc 0.28 ′′ Wu and Bakar: vcr ∝ qc 1/3 ′′ qc < 241 kW/m2 ′′ vcr = c                    > 241 kW/m2 qc Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 11 Ghent University – UGent
  33. 33. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 h = 2.4 m w = 16 m variation of convective heat release rate per unit area critical ventilation velocity backlayering distance 20 2.6 vcr (m/s) d (m) 2.2 15 1.8 10 ′′ qc (kW/m2) 1500 1.4 1000   500 5   320 1   192   100    50 0.6 0 0 400 800 1200 1600 0 0.2 0.4 0.6 ′′ qc (kW/m2) vcr – vin (m/s) ′′ vcr ∝ qc 0.28 d = a (vcr – vin) ′′ a ∝ qc ‐0.2 ′′ Wu and Bakar: vcr ∝ qc 1/3 ′′ qc < 241 kW/m2 ′′ vcr = c                    > 241 kW/m2 qc Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 11 Ghent University – UGent
  34. 34. introduction numerical setup results conclusion intermediate results based on the variation of parameters in FDS result n°1 ′′ vcr ∝ AF0.2 qc 0.28 h0.27 w‐0.1 result n°2 d = a (vcr – vin) ′′ a ∝ qc ‐0.2 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 12 Ghent University – UGent
  35. 35. introduction numerical setup results conclusion difference between inlet and outlet velocity v (m/s) inlet velocity 2 outlet velocity basic configuration outlet velocity theory • outlet velocity imposed 1.6 • inlet velocity measured  in FDS 1.2 0.8 0 5 10 d (m) 15 simplified theory: • conservation of mass  vin ρin = vout ρout • ideal gas law Tin ρin = Tout ρout • energy balance Qc = ΔT ρin vin w h cp,in ′′ qc ⋅ AF vout = vin + • assumption of homogeneous  m ρin ⋅ Tin ⋅ w ⋅ h temperature in outlet plane Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 13 Ghent University – UGent
  36. 36. introduction numerical setup results conclusion difference between inlet and outlet velocity v (m/s) inlet velocity 2 outlet velocity basic configuration outlet velocity theory • outlet velocity imposed 1.6 • inlet velocity measured  in FDS 1.2 0.8 0 5 10 d (m) 15 simplified theory: • conservation of mass  vin ρin = vout ρout • ideal gas law Tin ρin = Tout ρout • energy balance Qc = ΔT ρin vin w h cp,in ′′ qc ⋅ AF vout = vin + • assumption of homogeneous  m ρin ⋅ Tin ⋅ w ⋅ h temperature in outlet plane Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 13 Ghent University – UGent
  37. 37. introduction numerical setup results conclusion difference between inlet and outlet velocity v (m/s) inlet velocity 2 outlet velocity basic configuration outlet velocity theory • outlet velocity imposed 1.6 • inlet velocity measured  in FDS 1.2 0.8 0 5 10 d (m) 15 result n°3 • calculate vin with formulae • apply simplified theory to obtain vout ′′ qc ⋅ AF vout = vin + conservative design for smoke extraction ρin ⋅ Tin ⋅ w ⋅ h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 13 Ghent University – UGent
  38. 38. introduction numerical setup results conclusion outline • introduction • numerical setup • results • conclusion Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 14 Ghent University – UGent
  39. 39. introduction numerical setup results conclusion 1st question Is the formula for vcr in tunnels also valid in car parks? l result n°1 ′′ vcr ∝ AF0.2 qc 0.28 h0.27 w‐0.1 h w Wu and Bakar for fire in tunnels ′′ vcr ∝ qc 1/3 AF1/3 (1/h + 1/w)1/3 Q* < 0.2 l w vcr ∝ (1/h + 1/w)‐1/2 Q* > 0.2 h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 15 Ghent University – UGent
  40. 40. introduction numerical setup results conclusion 1st question Is the formula for vcr in tunnels also valid in car parks? l result n°1 ′′ vcr ∝ AF0.2 qc 0.28 h0.27 w‐0.1 h w Wu and Bakar for fire in tunnels ′′ vcr ∝ qc 1/3 AF1/3 (1/h + 1/w)1/3 Q* < 0.2 l w vcr ∝ (1/h + 1/w)‐1/2 Q* > 0.2 h answer Formula for tunnels is not valid in car parks! ′′ new formula: vcr = 0.2 AF0.2 qc 0.28 h0.27 w‐0.1 within the range of configurations studied Main differences: ‐ no threshold value observed ‐ inverse influence of height Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 15 Ghent University – UGent
  41. 41. introduction numerical setup results conclusion 2nd question What is the required inlet velocity, when a certain backlayering distance is allowed? result n°2 d = a (vcr – vin) ′′ a ∝ qc ‐0.2 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 16 Ghent University – UGent
  42. 42. introduction numerical setup results conclusion 2nd question What is the required inlet velocity, when a certain backlayering distance is allowed? result n°2 d = a (vcr – vin) ′′ a ∝ qc ‐0.2 answer A linear relation was found between the difference of critical  and inlet velocity, and the backlayering distance. Of the four studied  parameters, the coefficient in this linear relation only depends on the  convective heat release rate per unit area. ′′ The relation is: d = 111     ‐0.2 (vcr – vin) qc Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 16 Ghent University – UGent
  43. 43. introduction numerical setup results conclusion 3rd question How to account for the difference between inlet and outlet velocity? result n°3 • calculate vin with formulae • apply simplified theory to obtain vout conservative design for smoke extraction Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 17 Ghent University – UGent
  44. 44. introduction numerical setup results conclusion 3rd question How to account for the difference between inlet and outlet velocity? result n°3 • calculate vin with formulae • apply simplified theory to obtain vout conservative design for smoke extraction answer The difference between inlet and outlet velocity can be substantial.  It is therefore extremely important to recall that a smoke extraction system  design in car parks is based on outlet velocity!  Calculating the inlet velocity with the suggested formulae, and applying the  simplified theoretical relation to obtain the outlet velocity is a conservative  way of designing the smoke extraction system. Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 17 Ghent University – UGent
  45. 45. ongoing research SBO car park Application of developed formula to SBO car park Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 18 Ghent University – UGent
  46. 46. ongoing research SBO car park SBO car park • 28 m x 28 m x 2.4 m • maximum convective HRR: 4 MW  – 3 m x 3 m Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 19 Ghent University – UGent
  47. 47. ongoing research SBO car park SBO car park • 28 m x 28 m x 2.4 m • maximum convective HRR: 4 MW  – 3 m x 3 m h = 2.4 m w = 28 m ′′ qc = 444.44 kW/m2 AF = 9 m2 ′′ vcr = 0.2 AF0.2 qc 0.28 h0.27 w‐0.1  = 1.55 m/s Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 19 Ghent University – UGent
  48. 48. ongoing research SBO car park SBO car park • 28 m x 28 m x 2.4 m • maximum convective HRR: 4 MW  – 3 m x 3 m h = 2.4 m w = 28 m ′′ qc = 444.44 kW/m2 AF = 9 m2 ′′ vcr = 0.2 AF0.2 qc 0.28 h0.27 w‐0.1  = 1.55 m/s ′′ qc ⋅ AF vout ≈ vin + 0.6 = 1.65 m/s ρin ⋅ Tin ⋅ w ⋅ h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 19 Ghent University – UGent
  49. 49. ongoing research SBO car park FDS‐simulations of car park with vout = 1.65 m/s V = 399168 m3/h   2 extraction ventilators, each ± 200000 m3/h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 20 Ghent University – UGent
  50. 50. ongoing research SBO car park FDS‐simulations of car park with vout = 1.65 m/s V = 399168 m3/h   2 extraction ventilators, each ± 200000 m3/h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 20 Ghent University – UGent
  51. 51. ongoing research SBO car park FDS‐simulations of car park with vout = 1.65 m/s V = 399168 m3/h   2 extraction ventilators, each ± 200000 m3/h Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 20 Ghent University – UGent
  52. 52. ongoing research SBO car park FDS‐simulations of car park with vout = 1.65 m/s V = 399168 m3/h   2 extraction ventilators, each ± 200000 m3/h closed walls and ceiling Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 20 Ghent University – UGent
  53. 53. ongoing research SBO car park FDS‐simulations of car park with vout = 1.65 m/s V = 399168 m3/h   2 extraction ventilators, each ± 200000 m3/h closed walls and ceiling open wall (air inlet) Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 20 Ghent University – UGent
  54. 54. ongoing research SBO car park FDS‐simulations of car park with vout = 1.65 m/s V = 399168 m3/h   2 extraction ventilators, each ± 200000 m3/h closed walls and ceiling open wall (air inlet) car fire: 4 MW conv.   – 3 m x 3 m Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 20 Ghent University – UGent
  55. 55. ongoing research SBO car park some simulation pictures ... Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 21 Ghent University – UGent
  56. 56. ongoing research SBO car park some simulation pictures ... smoke layer Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 21 Ghent University – UGent
  57. 57. ongoing research SBO car park some simulation pictures ... temperature slice at height 2 m Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 21 Ghent University – UGent
  58. 58. ongoing research SBO car park from similar temperature slices • derive maximum temperatures at ceiling • find out the position of these temperatures • decide where to put thermocouples • ... Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 22 Ghent University – UGent
  59. 59. ongoing research SBO car park from similar temperature slices • derive maximum temperatures at ceiling • find out the position of these temperatures • decide where to put thermocouples • ... Useful to know where to look and what to look for, in the experiments! Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 22 Ghent University – UGent
  60. 60. ongoing research SBO car park Thank you for your attention! Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 23 Ghent University – UGent
  61. 61. introduction numerical setup results conclusion ′′ qc = 192 kW/m2 h = 2.4 m w = 16 m variation of fire source area critical ventilation velocity 2.6 vcr (m/s) 2.2 1.8 1.4 1 0.6 0 5 10 15 20 25 30 AF (m2) vcr ∝ AF0.2 Wu and Bakar: vcr ∝ AF1/3 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 9 Ghent University – UGent
  62. 62. introduction numerical setup results conclusion ′′ qc = 192 kW/m2 h = 2.4 m w = 16 m variation of fire source area critical ventilation velocity backlayering distance 2.6 20 vcr (m/s) d (m) 2.2 15 1.8 10 AF (m2) 1.4 26 15.2 5 1 10.2   4.8  1 0.6 0 0 5 10 15 20 25 30 0 0.2 0.4 0.6 AF (m2) vcr – vin (m/s) vcr ∝ AF0.2 d = a (vcr – vin) a independent of AF Wu and Bakar: vcr ∝ AF 1/3 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 9 Ghent University – UGent
  63. 63. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 ′′ qc = 192 kW/m2 w = 16 m variation of car park height critical ventilation velocity 2.6 vcr (m/s) 2.2 1.8 1.4 1 0.6 1.6 2 2.4 2.8 3.2 h (m) vcr ∝ h0.27 Wu and Bakar: vcr ∝ (1+ w/h)‐1/2 h < 2.2 m vcr ∝ (1+ w/h) 1/3 h > 2.2 m Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 11 Ghent University – UGent
  64. 64. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 ′′ qc = 192 kW/m2 w = 16 m variation of car park height critical ventilation velocity 2.6 vcr (m/s) 2.2 1.8 1.4 1 0.6 1.6 2 2.4 2.8 3.2 h (m) vcr ∝ h0.27 Wu and Bakar: vcr ∝ (1+ w/h)‐1/2 h < 2.2 m vcr ∝ (1+ w/h) 1/3 h > 2.2 m Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 11 Ghent University – UGent
  65. 65. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 ′′ qc = 192 kW/m2 w = 16 m variation of car park height critical ventilation velocity backlayering distance 2.6 20 vcr (m/s) d (m) 2.2 15 1.8 10 h (m) 1.4 3.0 2.6 5 2.4 1 2.2 2.0 1.8 0.6 0 1.6 2 2.4 2.8 3.2 0 0.2 0.4 0.6 h (m) vcr – vin (m/s) vcr ∝ h0.27 d = a (vcr – vin) a independent of h Wu and Bakar: vcr ∝ (1+ w/h)‐1/2 h < 2.2 m vcr ∝ (1+ w/h) 1/3 h > 2.2 m Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 11 Ghent University – UGent
  66. 66. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 ′′ qc = 192 kW/m2 h = 2.4 m variation of car park width critical ventilation velocity 2.6 vcr (m/s) 2.2 1.8 1.4 1 0.6 10 14 18 22 26 30 34 w (m) vcr ∝ w‐0.1 Wu and Bakar: vcr ∝ (1+ h/w)1/3 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 12 Ghent University – UGent
  67. 67. introduction numerical setup results conclusion AF = 26 m2 ′′ qc = 192 kW/m2 h = 2.4 m variation of car park width critical ventilation velocity backlayering distance 2.6 20 vcr (m/s) d (m) 2.2 15 1.8 w (m) 10 32 1.4 28 24 5 20 1 16 12 0.6 0 10 14 18 22 26 30 34 0 0.2 0.4 0.6 w (m) vcr – vin (m/s) vcr ∝ w‐0.1 d = a (vcr – vin) a independent of w Wu and Bakar: vcr ∝ (1+ h/w)1/3 Department of Flow, Heat and Combustion Mechanics – www.FloHeaCom.UGent.be 12 Ghent University – UGent

×