Mathematical modelling of buoyancy-induced smoke flow in enclosures

Abstract

A computational procedure for predicting velocity and temperature distributions in enclosures containing a fire source is reported. The procedure is based on the solution, in finite-difference form, of the 2-dim. equations for the conservation of mass, momentum, energy, turbulence energy and eddy dissipation rate, with closing expressions for the turbulent viscosity and heat diffusivity. Effects of buoyancy on the turbulence model have been included. The results are shown to be in reasonable agreement with experimental data. On reporte une méthode de calcul des distributions de vitesse et de température dans des cavités contenant une source de feu. La procédure est basée sur la solution, aux différences finies, des équations bidimensionnelles de conservation de la masse, de la quantité de mouvement, de l'énergie, de l'énergie de turbulence et du taux de dissipation de turbulence, avec des relations de fermeture pour la viscosité et la diffusivité thermique par turbulence. On inclut la convection naturelle dans ce modèle turbulent. Les résultats sont en accord raisonnable avec les données expérimentales. Es wird ein numerisches Verfahren zur Berechnung von Geschwindigkeits- und Temperaturverteilungen in geschlossenen Räumen beschrieben, die einen Brandherd enthalten. Das Verfahren basiert auf der Lösung (nach einem endlichen Differenzen verfahren) der zweidimensionalen Gleichungen für die Erhaltung der Masse, des Impulses, der Energie, der Turbulenzenergie und des Wirbeldissipations Verhältnisses, mit geschlossenen Ausdrücken für die turbulente Zähigkeit und Temperaturleitfähigkeit. Die Einflüsse des Auftriebs auf das Turbulenzmodell wurden mit einbezogen. Die Ergebnisse befinden sich in angemessener Übereinstimmung mit den experimentellen Werten. Пpeдлoжeн чиcлeнный Meтoд pAcчeтA pAcпpeдeлeния cкopocти и тeMпepAтypы B oбъeMAч. coдepжAщич иcтoчник плAMeни. Meтoл ocнoBAн нA кoнeчнo-pAзнocтнoM peшeпии дByчMepныч ypABнeний coчpAиeния MAccы. дBижeния. эиepгии, эиepгии тypбyлeнтнocти и cкopocти диccипAции Bичpeй, c зAMыкAющиMи ypABнeнияMи для тypбyлeнтнoi Bязкocти B тeMпepAтypoпpoBoднocти. B Moдeли тypбyлeнтнocти yчитыBAeтcя Bлияниe пoдьeMнoи cилы. ПoкAзAнo. чтo пoлyчeнныe peзyльтAты нAчoдятcя B yдoBлeтBopитeльнoM coглAcии c экcпepиMeнтAльныMи дAнныMи.