烟雾粒子之运动分析.ppt

二、半導體廠房之火災探討 無塵室火災特性 無塵室之消防設備 半導體廠房之煙控模式 三、 理論分析 基本假設 統御方程式 煙霧粒子之理論模式 火災模擬之邊界條件 火災模擬之邊界條件 1.火災時高溫煙霧之快速運動屬紊流流場。 2.不考慮化學及燃燒反應。 3.高溫的濃煙入口（空氣及二氧化碳）。 四、 數值模擬方法 數值模擬軟體簡介 SIMPLE演算法則 鬆弛因子與離散化 格點分佈 結論 1.溫度場分佈 在不同送風速度下，裝設撒水器必須考量風速的因素，因為在送風速度比較大的情況下，撒水器的有效作動半徑會比較小。 火源高度對於溫度的分佈的影響比較小，雖然火源高度比較高的時候，天花板的溫度會比較高，但撒水器的有效作動半徑並沒有相差太多。 不同的火源大小，對於溫度的分佈是有比較明顯變化的，火源愈大，相對的溫度就比較高，撒水器有效的作動半徑就會比較大。 2.煙霧粒子運動分析 不同位置的起火源，粒子移動到回風道的位置相差比較大，且煙霧粒子移動到RAP區域後，會距離高架地板有一段距離。因此在裝設及早型偵煙器時，可在回風區入口處裝設及早型偵煙器，如能在火載量大的機台下方也裝設，就能確認火源發生的位置。 火源溫度愈高，所受到的熱升力比較大，因此移動的速度比較快，粒子移動到回風道，所需的時間會比較短，但相差不大。 因此，歸納出影響VESDA最重要的因素乃起火源之位置 。 3.排煙模式的分析 我們針對三種不同的排煙模式進行分析，發現比較好的設計是利用天花板處進行排煙，這樣才能有效的排煙，不至於使煙流擴散出來 。 火災模擬之參數組合 Case 火源大小(kw) 送風速度(m/s) 火源高度(m) 備註 Case1 300kw 0.1 1m 300kw火源下，不同的送風速度。 Case2 300kw 0.2 1m Case3 300kw 0.3 1m Case4 300kw 0.4 1m Case5 1500kw 0.1 1m 1500kw火源下, 不同的送風速度 Case6 1500kw 0.2 1m Case7 1500kw 0.3 1m Case8 1500kw 0.4 1m Case9 150kw 0.1 1m 150kw火源下,不同的送風速度 Case10 150kw 0.2 1m Case11 150kw 0.3 1m Case12 150kw 0.4 1m Case13 300kw 0.1 0.5m 300kw火源下, 火源高度0.5m Case14 300kw 0.2 0.5m Case15 300kw 0.3 0.5m Case16 300kw 0.4 0.5m ? 不同送風速度下溫度與距離之關係 不同火源高度下溫度與距離之關係 不同火源大小下溫度與距離的關係 煙霧粒子之運動分析 1.不同火源溫度對於煙霧粒子移動的影響 2.煙霧粒子散佈位置分析 煙霧粒子之模擬參數 ? 質量流率(kg/m3) 火源溫度 (ok) 火源位置 釋放煙粒子的密度 (kg/m3) Case1 0.01 473 中間 1550 Case2 0.01 573 中間 1550 Case3 0.01 673 中間 1550 Case4 0.01 573 左邊 1550 Case5 0.01 573 右邊 1550 火災之速度向量圖 單位：m/s 煙霧粒子之運動軌跡 ? case2 單一顆5μm粒子之運動路徑 ? 不同溫度下煙霧粒子的運動 case3 case2 case1 不同火源溫度下5μm煙霧粒子到達回風道所需時間 　 　 Elapsed Time (s) min max average case1 (473 K) 31 47 37 case2 (573 K) 30 45 36 case3 (673 K) 29 43 33 ? 不同起火位置煙霧粒子的運動軌跡 case5 case4 Case3 煙霧粒子的流動位置 排煙模式比較 以暫態的方式分析三種不同排煙模式的擴散差異 RAP層地板排煙 回風道頂部排煙 FAB層天花板排煙 。 煙層上升速度 煙柱達ULPA時之中心速度 表5.7 煙柱達ULPA時之中心速度 ? RAP層地板排煙 15秒 10秒 5秒 ? RAP層地板排煙 30秒 25秒 20秒 ? 回風道頂部排煙 15秒 10秒 5秒 ? 回風道頂部排煙 3