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rapporti - Deliverable

4.2.2c-Valutazione dell’efficacia dell’erogazione water mist nel controllo, nella soppressione e nell¿estinzione degli incendi: implementazione di modelli di simulazione numerica e confronto con risultati sperimentali

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4.2.2c-Valutazione dell’efficacia dell’erogazione water mist nel controllo, nella soppressione e nell¿estinzione degli incendi: implementazione di modelli di simulazione numerica e confronto con risultati sperimentali

Questa attività di CESI fa parte della Ricerca di Sistema, Progetto SISET – Sottoprogetto SICIM, dedicata alle analisi di sicurezza degli impianti di generazione, delle sottostazioni elettriche e dei cabinati degli impianti turbogas a fronte di eventi incidentali quali incendi ed esplosioni. Una parte significativa di questo Sottoprogetto è dedicata allo sviluppo di modelli di simulazione degli incendi e di monitoraggio dell’infiammabilità ed esplodibilità di atmosfere contenenti gas o aerosol combustibili che tengano conto della specificità degli scenari incidentali che interessano il settore elettrico. Per verificarne la correttezza e l’efficacia, questi modelli di calcolo sono inseriti nel codice ECART sviluppato da CESI ed applicati a tipologie impiantistiche e situazioni rappresentative. Il presente rapporto, in particolare, concentra l’attenzione sul controllo del rischio incendio e sui sistemi di intervento attualmente disponibili, focalizzandosi sull’impiego del sistema innovativo “water mist”, basato sullo spruzzamento di gocce d’acqua molto più piccole di quelle generate dai comuni sprinkler, e quindi adatto all’impiego in presenza di cavi elettrici e di apparecchiature elettroniche. Lo studio, svolto in collaborazione con il Dipartimento di Energetica del Politecnico di Milano, si è concentrato sui modelli con cui viene trattata la fenomenologia di incendio e dell’impatto dei water mist, analizzando le capacità di due codici di simulazione avanzata in grado di trattare la presenza dei water mist stessi: il codice commerciale americano FDS (del tipo CFD) e il codice ECART sviluppato da CESI (del tipo fast-running, a volumi finiti). Lo studio della fenomenologia dei water mist è stato quindi il punto di partenza per la realizzazione di un modello di simulazione originale. Il modello realizzato, reso operativo da CESI all’interno della sezione termoidraulica del codice di simulazione ECART, è in grado di analizzare il comportamento dinamico delle gocce nebulizzate e l’efficienza di vaporizzazione. E’ di tipo meccanicistico e opera con logica lagrangiana, simulando l’evoluzione di singole gocce d’acqua di diverse dimensioni, l’effetto frenante dell’aria, l’estrazione di calore dall’atmosfera dovuto alla loro evaporazione ed il loro destino finale (sparizione, caduta sul pavimento oppure formazione di nebbia sospesa). Una sostanziale e positiva validazione dei modelli di calcolo utilizzati è stata ottenuta a fronte di risultati sperimentali forniti dalla facility di una nota azienda operante nel settore, in cui sono stati impiegati diversi sistemi twin-fluid effettivamente presenti sul mercato.

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