یکی از اهداف مطالعه‌ی پدیده‌ی آتش، شبیه‌سازی آن در مقیاس‌های بزرگ می‌باشد. از مهمترین رفتارهای آتش گسترش شعله از یک نقطه به یک نقطه‌ی دیگر است که باعث تخریب ساختمان‌ها، جنگل‌ها و ... می‌شود. به همین دلیل گسترش آتش روی مواد جامد از اهمیت زیادی برخوردار است. در شبیه‌سازی گسترش شعله به روش دینامیک سیالات محاسباتی روی جسم جامد، پیش‌بینی دقیق رفتار آتشکافت جامد نقش مهمی را ایفا می‌کند. در این مطالعه یک مدل یک‌بعدی آتشکافت بر پایه‌ی کد متن‌باز اپن‌فوم توسعه داده شده‌ است تا با بالا بردن دقت و کارایی مدل موجود، شبیه‌سازی گسترش شعله در دسترس قرار گیرد. نتایج این مدل با نتایج تجربی برای دمای سطح جامد و نرخ جرم از دست رفته ماده‌ی پی‌ام‌ام‌ای مقایسه شده است. به دلیل عدم وجود مقادیر مشخص و یکتا این پارامترها در اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی، نیاز به مشخص کردن مقادیری به عنوان ورودی برای مدل می‌باشد تا نتایج مدل‌سازی با نتایج تجربی همخوانی مطلوبی داشته باشند. به همین منظور، استفاده از روش‌های بهینه‌سازی بسیار مرسوم می‌باشد. به علت تعدد پارامترهای ورودی و ماهیت غیرخطی مساله، فرآیند بهینه‌سازی بسیار پرهزینه می‌باشد که در این مقاله به بررسی تأثیر پارامترهای ورودی بر نتایج مدل آتشکافت توسعه داده شده پرداخته شده است تا بتوان اثرات پارامترهای ورودی را بر آتشکافت مشاهده کرد. از طرفی، پارامترهای مهم بر دمای سطح و نرخ جرم از دست‌رفته معرفی شده‌اند تا با بهینه‌سازی این پارامترها از هزینه‌ی محاسبات فرآیند بهینه‌سازی در مشخص کردن پارامترهای ورودی کاسته شود.

واژه‌های کلیدی: آتش، دینامیک سیالات محاسباتی، آتشکافت، گسترش شعله، پی‌ام‌ام‌ای

متن کامل [PDF 912 kb]   (6144 دریافت)