Проблема безпечного функціонування димохідних систем в умовах ущільненої забудови

Анотація

Розглянуті явища виникнення зворотної тяги в димоходах, що зумовлено метеорологічними умовами та геометричними параметрами розміщення оголовку димоходу в області прилеглої забудови. З метою  поглибленого аналізу явищ зворотної тяги проведено розрахунки метеорологічних параметрів атмосферного тиску та турбулентності, визначено значення швидкості вітру в експлуатаційних та екстремальних умовах функціонування димохідних систем. Вітер займає першорядну роль впливу та його наслідки мають бути оцінені для забезпечення необхідного ступеня безпеки димохідних систем. Окремо розглянуто технічну колізію між національними нормами та європейськими стандартами щодо тлумачення й визначення «зони вітрового підпору», де європейський підхід  в цьому питані має більш математичний підхід. Запропоновано розгляд та аналіз цього питання в більш сучасному підході, з застосуванням обчислювального гідродинамічного моделювання CFD (Computational Fluid Dynamics - обчислювальна гідрогазодинаміка) та спеціалізованих програм для теплотехнічного та аеродинамічного розрахунків димоходів, що надає змогу оцінити функціональну здатність димоходу, як в конструктивних особливостях, так і  в умовах впливу вітру. Вказаний підхід має переваги, тому що, аналіз відбувається конкретно для окремого димоходу, що свою чергу уникає шаблонних результатів. Тобто розглядається взаємодія системи «атмосфера-димохід-приміщення». В модулі ANSYS CFX-Post проаналізовано утворення зворотної тяги для різних швидкостей вітрового потоку при однакових геометричних параметрів розміщення оголовку димоходу, що характеризуються змінами швидкості руху димових газів, статичним тиском, температурним полем, формуванням факелу димових газів в атмосфері. В особливостях моделювання функціонування димоходу визначено наступні чинники: використання вторинного повітря через перепускний отвір, температуру зовнішнього повітря прийнято для розрахунку мінімальної тяги 288,15 К, температуру димових газів 345,95 К. Отримані результати досліджень обчислювального моделювання CFD надають мотивацію щодо розробки інноваційних та дієвих підходів з усунення небезпечних явищ зворотної тяги в димоходах.