Applicazione della CFD per la simulazione di incendi

Latini, Lorenzo (2020) Applicazione della CFD per la simulazione di incendi. Bachelor thesis, Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana.

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Abstract

Nel corso del seguente progetto andremo ad analizzare, comprendere e modellare eventi collegati ad incendi stradali, volti all’applicazione delle tecniche CFD. Come in moltissimi ambiti, anche per quanto riguarda la sicurezza in caso di incendio, le tecniche per la simulazione della dinamica dei fluidi rivestono un ruolo fondamentale. Un punto focale di tale analisi, nello specifico applicata ai tunnel stradali, è la gestione delle tecniche di ventilazione, le quali ambiscono a garantire le condizioni di visibilità e temperatura minime per una corretta evacuazione. Al fine di una coerente modellazione e simulazione di tali fenomeni, sarà essenziale in prima battuta, andare ad analizzare la fisica del problema, le tecniche utilizzate oggigiorno per la gestione degli incendi stradali e più nello specifico le curve di potenza emesse da tali fenomeni. Successivamente sarà importante documentarsi sulle tecniche di ventilazione, la struttura stessa delle gallerie ferroviarie, e non, ed analizzare i parametri essenziali per garantire una corretta evacuazione da parte dei civili. Dopo una prima fase di documentazione, essenziale per una corretta comprensione della fisica del fenomeno, è essenziale andare ad analizzare le metodologie utilizzate per la sua modellazione. Si è passato quindi allo studio delle strategie numeriche implementate dai solutori dedicati quale FDS, per poi valutare in generale i modelli adatti alla simulazione di tali fenomeni. Si è passato successivamente allo studio dello specifico caso assegnatoci, in primis si sono analizzati i risultati prodotti da FDS, in modo da avere una chiara comprensione del problema e delle condizioni al contorno. Successivamente si è passati alla fase più onerosa, la quale comprende la modellazione della geometria del tunnel, la discretizzazione del dominio e l’implementazione del caso in Fluent, con tutto ciò che ne deriva. Una volta impostato un set up paragonabile a quello di FDS, è iniziata la fase di simulazione ed analisi dei risultati. Tale fase riveste il fulcro del lavoro svolto, infatti è essenziale ai fini del progetto comprendere le similitudini e le differenze tra i diversi approcci di simulazione. Una volta individuati gli aspetti chiave che distinguono i due modelli, bisognerà comprendere le cause che stanno alla base dei diversi risultati e valutarne le conseguenze. Un ulteriore aspetto da non tralasciare risiede nell’applicabilità del metodo implementato e dell’effettiva utilità in campo pratico, caratteristiche essenziali che sono state considerate durante tutto lo sviluppo del modello. A valle di queste analisi, abbiamo prodotto un modello Fluent, in grado di simulare in maniera soddisfacente i fenomeni studiati, il quale a seguito di future migliorie, potrà sicuramente rappresentare un valido strumento di simulazione in azienda. Con tale documento ambiamo quindi a fornire una visione a trecentosessanta gradi del problema analizzato e dei fenomeni ad esso correlati, un confronto diretto tra due diversi tipi di modellazione e la loro valutazione al fine di rispettare i parametri imposti dalle normative ed essere utilizzati in applicazioni pratiche volte alla simulazione di incendi stradali, e non, mediate tecnologia CFD.

Item Type: Thesis (Bachelor)
Corso: UNSPECIFIED
Supervisors: Barbato, Maurizio and Puragliesi, Riccardo
Subjects: Meccanica
Divisions: Dipartimento tecnologie innovative > Ingegneria meccanica
URI: http://tesi.supsi.ch/id/eprint/3349

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