Aplicação da técnica de simulação de grandes escalas de turbulência para avaliação da eficiência de dutos de exaustão natural de fumaça em edifícios.

• Ano de defesa: 2003
• Autor(a) principal: Haddad, Walter
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Building fire protection systems; Computational fluid mechanics; Engenharia mecânica; Instalações prediais contra incêndio; Mecânica dos fluídos computacional; Mechanical engineering; Turbulence; Turbulência
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3132/tde-04032024-104154/

O uso da dinâmica dos fluidos computacional (DFC) é uma ferramenta de simulação eficaz para projetistas de segurança contra incêndio. Neste trabalho, o método DFC é utilizado para simular incêndio e movimentação de fumaça em edifícios altos. O principal objetivo deste trabalho diz respeito à avaliação da eficácia de dutos de exaustão natural de fumaça para proteger escadas de emergência. Para este propósito, dois conceitos de dutos foram examinados: um sistema é constituído de um único duto e o outro com dois dutos geminados para a captação de ar/exaustão dos gases. O método de Simulação de Grandes Escalas (SGE) foi utilizado para simular o escoamento de fumaça pelo edifício. Na simulação SGE, as estruturas de turbulência de maiores escalas são calculadas diretamente das equações de transporte e os processos dissipativos são modelados. Os processos de combustão e de radiação térmica são descritos, respectivamente, pelo modelo de fração de mistura e pela equação de transporte para um gás cinzento não-espalhante. Todo modelo de incêndio foi resolvido utilizando o código computacional FDS desenvolvido pela NIST. O cenário estudado foi de um foco de incêndio no primeiro andar dos edifícios de 18m e 36m. A eficácia dos dutos de exaustão natural de fumaça foi avaliada pela evolução temporal das distribuições de temperaturas nos andares 4º e 10º. Pela análise das distribuições de temperaturas, pode-se concluir que o duto único tem uma melhor eficácia de convecção natural, evitando a contaminação de fumaça na escada e nos compartimentos do edifício.