<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

Numerical analysis of fire development in a closed compartment was carried out. Three cases were analyzed: a compartment with one, two and three ventilation openings. The influence of the number of ventilation openings on indoor conditions was investigated. The distributions of temperature, of mass fraction of O2,CO2 also well the flow rate through the bottom opening were considered. Analyses have shown that only three ventilation openings in the compartment give the balanced conditions. This means that the outside air is supplied with the bottom opening and the hot smoke is removed with the upper openings. The research also allowed to look at the conditions prevailing in the room during the development of the underventilated fire. The Ansys Fluent program was used to solve the numerical model. In addition, the User Defined Functions (UDF) were used for numerical analyzes. It allowed for modeling the dependence of air pressure in the ventilation openings on the height.
<sec>
<h3>Streszczenie</h3>
Przeprowadzono analizy numeryczne rozwoju pożaru w zamkniętym pomieszczeniu. Poddano analizie trzy przypadki, pomieszczenie z jednym, dwoma i trzema otworami wentylacyjnymi. Badano wpływ wielkości otworów wentylacyjnych na warunki panujące wewnątrz. Rozpatrywano rozkłady stężenia O2, CO2, temperatury oraz strumień objętości przepływający przez dolny otwór. Analizy pokazały, że dopiero przy trzech otworach w pomieszczeniu panują zrównoważone warunki. Oznacza to, że powietrze zewnętrzne dostarczane jest dolnym otworem a gorący dym jest usuwany górnymi otworami. Badania pozwoliły przyjrzeć się warunkom panującym w pomieszczeniu, w którym rozwija się pożar ograniczony wentylacja. W badaniach wykorzystano program Ansys Fluent, za pomocą którego rozwiązano model numeryczny. Dodatkowo w analizach numerycznych wykorzystano funkcje User Defined Function (UDF). Pozwoliła ona na uzależnienie ciśnienia powietrza w otworach wentylacyjnych od wysokości.
</sec>
</abstract>

Numerical analysis of fire development in a closed compartment was carried out. Three cases were analyzed: a compartment with one, two and three ventilation openings. The influence of the number of ventilation openings on indoor conditions was investigated. The distributions of temperature, of mass fraction of O2,CO2 also well the flow rate through the bottom opening were considered. Analyses have shown that only three ventilation openings in the compartment give the balanced conditions. This means that the outside air is supplied with the bottom opening and the hot smoke is removed with the upper openings. The research also allowed to look at the conditions prevailing in the room during the development of the underventilated fire. The Ansys Fluent program was used to solve the numerical model. In addition, the User Defined Functions (UDF) were used for numerical analyzes. It allowed for modeling the dependence of air pressure in the ventilation openings on the height.

Streszczenie
Przeprowadzono analizy numeryczne rozwoju pożaru w zamkniętym pomieszczeniu. Poddano analizie trzy przypadki, pomieszczenie z jednym, dwoma i trzema otworami wentylacyjnymi. Badano wpływ wielkości otworów wentylacyjnych na warunki panujące wewnątrz. Rozpatrywano rozkłady stężenia O2, CO2, temperatury oraz strumień objętości przepływający przez dolny otwór. Analizy pokazały, że dopiero przy trzech otworach w pomieszczeniu panują zrównoważone warunki. Oznacza to, że powietrze zewnętrzne dostarczane jest dolnym otworem a gorący dym jest usuwany górnymi otworami. Badania pozwoliły przyjrzeć się warunkom panującym w pomieszczeniu, w którym rozwija się pożar ograniczony wentylacja. W badaniach wykorzystano program Ansys Fluent, za pomocą którego rozwiązano model numeryczny. Dodatkowo w analizach numerycznych wykorzystano funkcje User Defined Function (UDF). Pozwoliła ona na uzależnienie ciśnienia powietrza w otworach wentylacyjnych od wysokości.

Numerical Modelling of Underventilated Fire in a Compartment

Architecture, Civil Engineering, Environment

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

{"article-title":"Numerical Modelling of Underventilated Fire in a Compartment"}

Numerical analysis of fire development in a closed compartment was carried out. Three cases were analyzed: a compartment with one, two and three ventilation...

Feature		Value
Turbulence model		k-omega SST
Combustion model		Non-premixed combustion
Fuel		Methane (CH₄)
Fluid material		Mixture (according to PDF table, ideal gas)
Operating pressure		10325 Pa
Temperature		288 K
Gravitational acceleration		9.81 m/s²
Solver		Pressure based
Calculation mode		Transient
Pressure / velocity coupling		Simple
Under-relaxation factors	Pressure	0.3
	Momentum	0.2
	Energy	1.0
	Others	Default
Calculation mode		Transient
Time step		Adaptive (0.001 – 0.6 s)

	Air inlet
Case 1	inlet A
Case 2	inlet A, B
Case 3	inlet A, B, C

Numerical Modelling of Underventilated Fire in a Compartment

Online veröffentlicht: 04. Apr. 2019

Seitenbereich: 115 - 123

Eingereicht: 03. Feb. 2018

Akzeptiert: 26. März 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/acee-2018-029

Schlüsselwörter
Ventilation controlled fire, Supplied opening, Exhaust opening, Ansys Fluent

© 2018 Małgorzata Król et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 10.

Figure 11.

Numerical model summary

Considered cases

Numerical Modelling of Underventilated Fire in a Compartment

Online veröffentlicht: 04. Apr. 2019

Seitenbereich: 115 - 123

Eingereicht: 03. Feb. 2018

Akzeptiert: 26. März 2018

DOI: https://doi.org/10.21307/acee-2018-029

SchlüsselwörterVentilation controlled fire, Supplied opening, Exhaust opening, Ansys Fluent

© 2018 Małgorzata Król et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Figure 1.

Figure 2.

Figure 3.

Figure 4.

Figure 5.

Figure 6.

Figure 7.

Figure 8.

Figure 9.

Figure 10.

Figure 11.

Numerical model summary

Considered cases

Schlüsselwörter
Ventilation controlled fire, Supplied opening, Exhaust opening, Ansys Fluent