PROF. DR. O. CAHİT ERALP

A theoretical analysis of fire development and flame spread in underground trains Metro trenlerinde yangın gelişiminin ve yayılmasının teorik analizi

Yeraltı trenlerinde yangın gelişimi ve yayılması endüstride geniş bir kitle tarafından kabul gören `Fire Dynamics Simulator’ programı kullanılarak yapılan bir dizi simülasyonla incelenmiştir. Trenin yapısı ve geometrisinin, tren içerisindeki yangın gelişimi ve duman yayılması üzerindeki etkisini incelemek üzere iki farklı tren modeli; birbirinden fiziksel olarak ayrılmış vagonlardan oluşan bir treni temsil eden bir vagon, ve birbiri arasında geçiş yapılabilen açık aralıklı dört vagonlu bir tren modeli hazırlanmıştır. Simülasyonlarda, düşük güce sahip bir kundaklama ve yüksek güçlü bir bagaj yangını olmak üzere iki farklı ateşleme kaynağı kullanılmıştır. Yapılan simülasyonlarda, tünelin geometrisi, havalandırma ve yolcu tahliyesi stratejileri, ve yanıcı madde özellikleri gibi birçok değişkenin yangın gelişimi üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Simülasyonlar sonucunda elde edilen tren içerisindeki yangının yayılma alanı ve ortaya çıkan ısıl güç değerleri bu tezde raporlanmıştır. Ayrıca, seçilen bir dizi simülasyon çalışması için tren içerisindeki koşullar tartışılmış ve bunlar uluslararası standartlarca belirlenen yaşam için dayanılabilirlik limitleri ile karşılaştırılmıştır. Fire Dynamics Simulator programı kullanılarak elde edilen tren içerisindeki koşullar ve ortaya çıkan ısıl güç değerleri diğer simülasyon programları, örneğin CFAST, ve basit aritmetik yöntemler, örneğin Duggan methodu, ile karşılaştırılıp doğrulanmıştır.

Effect of vehicles’ blockage on heat release rate in case of tunnel fire Tünel yangını sırasında taşıt blokajının yangın yüküne etkisi

Kara ve demiryolu tünelleri şehiriçi ve şehirlerarası ulaşım zamanını kısaltmak amacıyla yapılmaktadır. Tüneller, güvenli bir şekilde kullanılabilmeleri için, yangın güvenlik sistemleri ile donatılır. Bu nedenle, yangın güvenlik sistemlerinin yeterli bir şekilde tasarlanması için yangın sonucu oluşan hava hızlarının, sıcaklıklarının ve duman konsantrasyonunun doğru bir şekilde tahmin edilmesi önemlidir. Bu amaçla, küçük ölçekli tünel modelleri kullanılarak bu olgunun çözümlenmesi için deneyler yapılmaktadır. Literatürdeki çalışmalarda, tünel yangınları ve bunların modelleme metodları üzerine yapılan çalışmalardan bahsedilmiştir. Taşıtların blokaj etkisinin farklı havalandırma hızlarında yangın ısıl gücüne ve sıcaklık dağılımına etkisi ile ilgili yeterli bilgi bulunmamaktadır. Küçük ölçekli bir tünel modeli Akışkanlar Mekaniği Laboratuvarında yapılmıştır. Froude sayısı temel alınarak yapılan ölçeklendirme ile değişik şekillerde dizilmiş tahta malzemeler model tünel içinde kontrollü bir ortamda yakılmıştır. Değişik havalandırma hızlarında yangının ısıl gücü, gaz konsantrasyonu, kütle azalma hızı ve tünel boyunca oluşan sıcaklık değerleri ölçülerek değişik kesit alanlarına sahip yanan parçaların etkisi araştırılmıştır. Yapılan deneylerde model araçlar tabanları kare olacak şekilde tahta kafes teorisine göre oluşturulmuştur. Sonuçlar istatistiksel bir yöntem olan varyans analizi methodu ile incelenmiş ve genel sonuçlar elde edilmeye çalışılmıştır. Tünel içindeki hava hızının değişimi yangın yüküne çok fazla etkili olmadığı fakat model taşıtın kesit alanı ile yangın yükü doğru orantılı olduğu tespit edilmiştir.