Analisi critica dei parametri che influenzano il backlayering dei fumi negli incendi in galleria

This study has the aim to find a single correlation to calculate the length and the velocity of the backlayering (the term backlayering identify the diffusion of fire smoke in the opposite direction compared to the one of the ventilation and travel of a monodirectional tunnel) of fire smoke in a road tunnel varying the velocity of the ventilation, the sectional geometry of the tunnel and the heat released from the fire. Thanks to the software FDS (Fire Dynamics Simulator), a reference case, defined in an arbitrary way, and lots of other scenarios varying the concern parameters (velocity of the ventilation, geometry of the tunnel section, heat released from fire) have been simulated; the data about the space covered by smoke and the time of travel, conveniently processed, make possible a detailed analysis of the movement of smoke. The correlations that enable the evaluation of the length and velocity of backlayering appear as the length and the velocity of backlayering of the reference case, modified through some adimensional factors considering the variation of ventilation velocity, geometry of the tunnel section and heat release from fire respect to the reference. In the end, a series of validation scenarios, whose data are not used to find the correlations, have been used to verify the accuracy and the applicability of the final equations.

Questo studio si pone come obiettivo la ricerca di una correlazione univoca per il calcolo della lunghezza e della velocità del backlayering (con backlayering si intende la diffusione dei fumi in direzione opposta a quella della ventilazione e di percorrenza di una galleria monodirezionale) dei fumi di incendio in una galleria stradale al variare della velocità della ventilazione, della geometria della sezione del tunnel e della potenza rilasciata dall’incendio stesso. Tramite il software FDS (Fire Dynamics Simulator) è stato simulato un caso base di riferimento, definito in maniera arbitraria, e numerosi altri scenari al variare dei parametri di interesse (velocità della ventilazione, geometria della sezione del tunnel, potenza dell’incendio); i dati relativi allo spazio percorso dai fumi e al tempo di percorrenza, opportunamente processati, rendono possibile un’analisi dettagliata del moto dei fumi. Le formule che permettono il calcolo della lunghezza e della velocità di backlayering si configurano come la lunghezza e la velocità di backlayering del caso base, modificate tramite fattori adimensionali che tengano in considerazione la variazione dei parametri di interesse sopra citati, rispetto al riferimento. Infine, una serie di scenari di convalida, i cui risultati non vengono considerati per la derivazione delle formule, viene utilizzata per verificare l’applicabilità e la correttezza delle equazioni finali ricavate.