Influencia del modelo de turbulencia y del refinamiento de la discretización espacial en la exactitud de las simulaciones computacionales de incendios

Abstract

El tratamiento de la turbulencia es un problema complejo al que se han dedicado innumerables investigaciones debido a que afecta sensiblemente a la exactitud de los resultados, determinando el comportamiento del flujo de humos y gases y con ello, todo el proceso de propagación másica y energética del incendio. Igualmente el grado de refinamiento de la discretización espacial para la resolución de las ecuaciones de gobierno, afecta sensiblemente la exactitud de las simulaciones de incendios, con lo que la selección del tamaño óptimo de rejilla es uno de los problemas más importantes en el apropiado uso de estos modelos. Actualmente no existe ningún método para la selección de este tamaño, tomándose como única referencia la experiencia del usuario. El presente trabajo presenta los principales modelos de turbulencia empleados en la Simulación Computacional de Incendios haciendo énfasis en el Modelo 'Large Eddy Simulation', LES, empleado en 'Fire Dynamics Simulator', FDS, del NIST. Se analizará la influencia del tamaño del mallado y de los diferentes parámetros específicos del modelo LES de Smagorisky en los resultados obtenidos para lo cual se estudiará un salón de 4.6m x 5.2m x 2.4m con varios muebles y una puerta de 0.9m x 2m. Los resultados obtenidos muestran la importancia de una correcta selección de un tamaño de rejilla apropiado a la hora de tener unos resultados razonablemente buenos. Además se introducirá el empleo de una metodología para la selección del tamaño de rejilla en FDS y para el cálculo de los diferentes errores que acarrearía la selección de una u otra rejilla.