Caracterización de la energía liberada por una llama de difusión al interiór de un túnel a escala reducida

Abstract

El presente trabajo tiene por objeto caracterizar la energ ía liberada por una llama de difusi ón dentro de un t únel modelo. El trabajo se enmarca dentro del proyecto FONDECYT 1085015, que apunta a determinar la efectividad de cortinas de aire doble jet - doble flujo (DJ-DF) operando como un sistemade protecci ón contra incendios en t úneles.El estudio se llev ó a cabo en una instalación experimental que representa un t únel vial a escala 1:34, al interior del cual se genera una celda de confi namiento mediante dos cortinas DJ-DF. Con el fi n de representar la potencia liberada y la din ámica de un incendio se procedi ó a diseñar, construir y montar un quemador est ándar de llama de difusi ón, equipado con un sistema de refrigeraci ón, un circuito de alimentaci ón de combustible y un mecanismo de encendido remoto.El comportamiento de la llama se caracteriz ó de la siguiente manera. En primer lugar, se efect o una simulaci ón num érica con el programa Fire Dynamics Simulator (FDS) para predecir la radiaci ón incidente a lo largo de un tramo del t únel. Luego se midi ó experimentalmente la radiaci ón en dichos puntos bajo las mismas condiciones del modelo. Al contrastar estos resultados se valida el modelo de radiaci ón y combusti ón empleado por FDS, por cuanto se logra predecir efectivamente los datos experimentales. Sin embargo, una desviaci ón en la estimaci ón num érica de la producci ón de holl n se traduce en una leve discordancia de la predicci ón computacional.El confi namiento del calor generado por la llama se abord ó como sigue. Se obtuvo experimentalmente la altura de la llama para diversas tasas de liberaci ón de calor en el marco de dos escenarios, uno en que la llama se desarrolla sin perturbaciones, y otro en que la llama se encuentra dentro de la celda de confi namiento. En el primer caso los resultados experimentales se ajustan a las correlaciones publicadas al respecto, dando cuenta que la metodologí a empleada es adecuada y certera, aunque pierde validez para bajas liberaciones de calor y cuando la llama toca el techo propag ándose por este. Luego, al comparar ambos escenarios se observa una disminuci ón en la altura de la llama para altas liberaciones de energí a,y la situaci ón contraria para bajas liberaciones de energí a. As se concluye que la con guraci on DJ-DF cumple su objetivo para llamas cuya altura comparte el mismo orden de magnitud que la altura del t únel.Para llamas m ás d ébiles, las cortinas tienden a favorecer su desarrollo, aunque esta conclusi ón est á sujeta a reducir la incertidumbre en la medici ón de la altura de llama.