Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Väitöstyö tulipalon simulointityökalujen kehittämisestä

05.06.2008


VTT:n erikoistutkija, DI Simo Hostikka on väitöstyössään kehittänyt malleja ja menetelmiä tulipalojen simulointiin. Hostikan päätavoitteita on ollut parhaimpien laskentamallien hyödyntäminen paloriskien arvioinnissa ja säteilylämmönsiirron kuvaaminen Fire Dynamics Simulator –ohjelmaan. Simo Hostikan väitös ” Development of fire simulation models for radiative heat transfer and probabilistic risk assessment” tarkastetaan 6.6.2008 klo 12 Teknillisessä korkeakoulussa, luentosali E, (Otakaari 1).

Palosimulointiohjelmistoilla rakennuksia tai kuljetusvälineitä voidaan suunnitella mahdollisimman paloturvallisiksi. Paloriskien arvioinnissa on olennaista palon seurausten ja leviämismahdollisuuksien analysointi. Ohjelmistoilla voidaan arvioida rakennusta kokonaisuutena, ei niinkään yksittäisten materiaalien tai rakenteiden paloriskiä.

Työn ensimmäisessä osassa on kehitetty ammattikäyttöön soveltuva, Probabilistic Fire Simulator (PFS) -työkalu paloriskien arviointiin. PFS-työkalulla tulipaloa voidaan tutkia Monte Carlo -menetelmällä, jossa simulointeja toistetaan useita kertoja satunnaisilla syöteparametrien arvoilla. Käytännön sovelluksissa käytetään numeeriseen virtauslaskentaan perustuvia simulointimenetelmiä, koska tilavuudet ovat suuria ja monimutkaisia ja koska niissä pitää pystyä simuloimaan palon leviämistä. Monte Carlo -menetelmän toteutuksessa on tällöin käytettävä erikoismenetelmiä, koska virtauslaskenta on laskennallisesti raskasta ja aikaa vievää. Hostikan väitöstyössä kehittämän Kahden mallin Monte Carlo -menetelmän avulla laskentaa voidaan nopeuttaa yhdistämällä kahden eritasoisen mallin tulokset.

Työn toisessa osassa Simo Hostikka on kehittänyt säteilylämmönsiirron numeerisen ratkaisijan Fire Dynamics Simulator -ohjelmaan. Säteilyratkaisija laskee säteilyn etenemistä palokaasuja, nokea ja nestepisaroita sisältävässä väliaineessa. Palokaasujen ja noen muodostaman seoksen säteilyominaisuudet on laskettu RadCal-kapeakaistamallin tulosten keskiarvoista aallonpituuden yli. Hostikka on väitöstyössään kehittänyt uuden laskentamallin nestepisaroiden ja säteilyn vuorovaikutukselle. Säteilyratkaisijaa on testattu vertaamalla laskettuja tuloksia analyyttisiin ja kokeellisiin tuloksiin.

Julkaisu verkossa

Lisätietoja:

Erikoistutkija Simo Hostikka
puh. 020 722 4839