Bachelorarbeit, Beuth Hochschule für Technik Berlin, Björn Schünke, März 2012

CFD-Simulationen zur Berechnung von Bränden und Rauchgasausbreitung

- Auszug aus Bachelorarbeit -

Die vorliegende Bachelor-Thesis untersucht, wie genau sich die Messergebnisse aus vier verschiedenen Realbrandversuchen durch Simulationen reproduzieren lassen. Als Grundlage für die Nachberechnung dient das CFD Model FDS. Mit den Vergleichsrechnungen soll untersucht werden, welchen Einfluss die räumliche Diskretisierung sowie die Anpassung der Brandherdgeometrie haben und ob die Anordnungen der Energiefreisetzungsflächen bei gleicher Wärmefreisetzungsrate ausschlaggebend sind. Für die Vergleichsrechnungen wurden von der MFPA Leipzig GmbH (Materialforschung und Prüfanstalt) und der Brandschutz Consult Ingenieurgesellschaft mbH Leipzig diverse Daten aus Realbrandversuchen zur Verfügung gestellt. Der Vergleich zwischen Realbrandversuch und Nachberechnung sollte anhand der dokumentierten Daten von Temperatur und Rauchgaszusammensetzung (CO, CO2, O2) erfolgen. Generelles Ziel war es, herauszufinden ob durch die für Simulationen notwendigen Anpassung der messtechnisch erfassten Ausgangsdaten, die Messergebnisse von Simulation und Realbrandversuch übereinstimmen bzw. wie stark die Abweichungen ausgeprägt sind. Der Vergleich der Daten wird eine Aussage geben können, ob sich die Versuche für die Validierung von Feldmodellen eignen, wie genau FDS in Bezug auf Temperatur und Rauchgaszusammensetzung die Originalmessdaten aus den Realbrandversuchen nachbilden kann und ob es sinnvoll wäre, diese Versuchsreihen auch mit komplexeren Brandszenarien fortzusetzen. Diese Arbeit ist der Beginn eines Validierungsprozesses, der letztendlich die Frage klären wird, ob und in welcher Form eine automatisierte Generierung von Brandherdmodellen für FDS durch „Fire Modeler“ (Kapitel 1.4) sinnvoll ist.

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