---

هنگام آتش‎سوزی در تونل‎ها، ایجاد مسیر امن عاری از دود با استفاده از سیستم‎های تهویه، برای فرار مسافران و انجام عملیات نجات ضروری است. در تونل‎های دارای سیستم تهویه طولی، سرعت بحرانی تهویه به حداقل سرعتی اطلاق می‎شود که از برگشت جریان به بالادست آتش جلوگیری و مسیر امن را ایجاد می‎کند. این تحقیق به بررسی عددی نحوه کنترل دود در تونل‎ها با تأکید بر پارامترهای مؤثر بر سرعت تهویه بحرانی می‎پردازد. در ابتدا، سرعت بحرانی در نرخ‎های رهایش گرمای مختلف محاسبه شده که تطابق مناسبی را با داده‎های حاصل از آزمایش‎های تجربی مقیاس کوچک نشان می‎دهد. در ادامه، تأثیر ضریب انسداد و محل عرضی منبع آتش، شیب تونل و رطوبت نسبی هوای تهویه بر مقدار سرعت بحرانی بررسی شده‎است. نتایج نشان می‎دهد که در حضور انسداد منبع آتش، کاهشی تقریباً معادل نسبت انسداد در سرعت بحرانی رخ می‎دهد. در بررسی سرعت بحرانی در تونل شیب‎دار مشاهده شده‎است که به ازای هر یک درصد شیب منفی تونل، حدود ۵/۲ درصد به هوای تهویه مورد نیاز افزوده می‎شود. نتایج هم‎چنین نشان می‎دهد که رطوبت نسبی هوا تأثیر چندانی نداشته، ولی محل عرضی آتش دارای تأثیر زیادی است، به‎طوری‎که آتش در کنار دیواره تونل نسبت به آتش در وسط تونل نیازمند ۱۰ الی ۲۰ درصد هوای بیشتر برای جلوگیری از برگشت دود می‎باشد.

---

در مطالعه حاضر، انتقال آتش از یک جسم به جسم دیگر در یک تونل و پدیده‌های فیزیکی حاکم بر آن مورد بررسی قرار می‌گیرد. روش تحقیق به صورت عددی است و از نرم‌افزار متن‌باز شبیه‌ساز دینامیک آتش استفاده می‌شود. دو جسم از جنس چوب با ابعادی نزدیک به ابعاد یک خودرو در تونلی به طول ۴۰ متر با تهویه اجباری به صورت طولی قرار داده می‌شوند و انتقال آتش از جسم اول به جسم دوم بررسی می‌گردد. جهت انتقال آتش به جسم هدف، معیار دمای اشتعال مورد استفاده قرار خواهد گرفت، به گونه‌ای که شروع اشتعال مشروط به رسیدن دمای سطح جسم به مقدار خاصی است که از داده‌های آزمایشگاهی استخراج می‌گردد. با اندازه‌گیری زمان شروع اشتعال جسم دوم، چگونگی تأثیر هر پارامتر آشکار می‌گردد. همچنین با ارائه کانتورها و نمودارهای مختلف، پدیده‌های دخیل در انتقال آتش به‌صورت کمی و کیفی مورد تحلیل قرار می‌گیرند. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش سرعت تهویه، زمان انتقال آتش ابتدا افزایش و سپس کاهش می‌یابد که این پدیده به دلیل کارکرد همزمان اثرات خنک‌کنندگی و انحراف پلوم دود می‌باشد. همچنین در نرخ‌های رهایش گرمای کمتر، با افزایش فاصله، زمان اشتعال با نرخ سریع‌تری افزایش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که اثر کاهش ارتفاع بر کاهش زمان اشتعال در نرخ‌های رهایش کمتر به مراتب شدیدتر است. همچنین، اثر تغییر شیب تونل در سرعت‌ تهویه بالا به دلیل غالب شدن سرعت تهویه اجباری و افزایش عدد فرود، چندان محسوس نیست. برای تأیید کارایی مدل عددی به کار گرفته شده، اعتبارسنجی با کارهای تجربی نیز ارائه می‌گردد.