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Simulação de sistema de desenfumagem de parques de estacionamento recorrendo ao programa OpenFOAM

Author(s): Inverneiro, Paulo Alexandre dos Santos

Date: 2013

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/6274

Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto

Subject(s): OpenFOAM; Parque de Estacionamento; Desenfumagem; Ventilador de Impulso; OpenFOAM; Car Park; Smoke Control; Jet Fan


Description

Os parques de estacionamento cobertos estão obrigados por legislação a terem sistemas de desenfumagem. Assim, nesta dissertação desenvolve-se um procedimento computacional para a analise e verificação de funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso para parques de estacionamento, recorrendo ao software de mecânica dos fluidos computacional OpenFOAM. Actualmente nos sistemas de desenfumagem de parques de estacionamento estão a ser aplicados ventiladores de impulso. Este tipo de ventiladores não estão contemplados pela legislação em vigor. Assim, para serem utilizados é necessário verificar se estes podem substituir as redes de condutas. A verificação do funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso e efectuada com recurso a programas de simulação de mecânica dos fluidos computacional. O software OpenFOAM não tem tutoriais para ventiladores de impulso. Assim, foi executado um procedimento para validação dos ventiladores de impulso. A validação consistiu em reproduzir-se uma experiência executada por Giesen et al. (2011). Executaram-se várias simulações com diferentes modelos de turbulência, verificando-se que o programa buoyantpimplefoam do software OpenFOAM ao utilizar o modelo de turbulência k -ɛ simulou quase na perfeição os ventiladores de impulso. O desenvolvimento do procedimento computacional foi executado para um parque de estacionamento com uma geometria bastante complexa. O parque de estacionamento foi criado com um software em 3D e posteriormente inserido numa malha j a criada com as dimensões exteriores do parque. Foram estipuladas as condições de fronteira e executou-se uma simulação de seiscentos segundos com parâmetros determinados previamente. O processamento da simulação teve a duração de aproximadamente oito dias. Dos resultados obtidos concluiu-se que o procedimento computacional apresentado simula adequadamente sistemas de desenfumagem em parques de estacionamento.

Covered car parks are obliged by legislation to have smoke control systems. Thus, this dissertation develops a computational procedure for the analysis and verification of operation of smoke control systems with jet fans for car parks, using the computational fluid dynamics software OpenFOAM. Currently jet fans are being applied in smoke control systems for car parks. This type of fans are not covered by existing legislation. Thus, for use it is necessary to determine whether these can replace ducts networks. The verification of operation of smoke control system with jet fans is made by simulation programs of computational fluid dynamics. The OpenFOAM software does not have tutorials for jet fans. Thus, it was performed a procedure for validating the jet fans. The validation consisted in reproduce an experiment performed by Giesen et al. (2011). Several simulations were executed using different turbulence models and it was verified that the program buoyantpimplefoam of software OpenFOAM using the k - ε turbulence model, simulated almost perfectly jet fans. The development of the computational procedure was performed for a car park with a very complex geometry. The car park was created with 3D software and then inserted into a mesh already created with the external dimensions of the park. Boundary conditions were prescribed and a simulation of six hundred seconds were performed with parameters determined previously. The simulation took approximately eight days. From the results it was concluded that the computational procedure presented here can adequately simulate car parks smoke control systems.

Document Type Master thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Castro, Aristides; Sarmento, Isabel
Contributor(s) Inverneiro, Paulo Alexandre dos Santos
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