CFD Tankputbrand; Toelichting CFD en validatie

Vergelijkbare documenten
Warmtecontouren - conventionele modellen gebruik van contouren -

CFD als tool voor de Fire Safety Engineer: case-study

BRAND IN ONDERGRONDSE PARKEERGARAGES

De digitale windtunnel

CFD houdt in dat in een computermodel

Risicoanalyse Biovergister

Filip Van Meerhaeghe Product manager RWA BC Keller Lufttechnik Benelux Beveren Leie

Molen van Oude Hengel te Ootmarsum

Rapport Prestatie Gevellamel versus Luchtgordijn

Dilemma s bij bouwen nabij risicobronnen. Koen van der Nat - Peutz Jan-Willem van Wijngen - DPA

Modellering gascilinders uit Handleiding Risicoberekeningen BEVI concept versie 1.4

1. Inleiding. 2. Situatie

Brandveiligheid gesimuleerd of werkelijkheid. Brandveiligheid gesimuleerd of werkelijkheid. Welke onderwerpen?

NUMERIEKE SIMULATIE VAN UITSLAANDE VLAMMEN BIJ VENTILATIEBEHEERSTE BRANDEN

Een mengsel van lucht, hete verbrandingsgassen en kleine deeltjes vaste stof In rook zitten ook soms vonken

4 Verbranding. Bij gele vlammen ontstaat roet (4.1)

Rapport. Concept. Stralingsintensiteit ten gevolge van een plasbrand voor herontwikkeling spoorzone Tilburg Talent Square

Weten en kennen Definitie van brand: Een voorbeeld

Buisleidingen. Stand van zaken. Margreet Spoelstra RIVM

ONE. Simulations. Onderzoeksrapport CFD Simulaties. Klimaat in een klaslokaal voorzien van een Easy-Klima klimaatplafond. Datum: 17 oktober 2012

Brandgevolgen voor Gebouwontwerp

Gevarenkaart nr. 1 Brandbare en oxiderende gassen

HON1401R001

CFD simulaties voor kostenbesparing in uw datacenter: Hoe werkt het, en wat levert het op? Eric Terry - Actiflow

Welkom. CFD in de bouw 23 april 2015 Barlucca - Breda

Wanneer wel, wanneer geen CFD? ervaring van Peutz met controle en validatie van numerieke modellen met metingen

Computational fluid dynamics (CFD) berekeningen voor Rovero kassen

Agidens - Consulting & Services - Technical Safety 6/21/2017 R I S I C O S E N E F F E C T E N VA N ( S T O F ) E X P L O S I E S

Tentamen Verbrandingstechnologie d.d. 9 maart 2009

Plasbranden. DGMR ingenieurs en adviseurs. Praktijk ervaringen adviseur

Groepsrisicoberekening MAVOM tbv Wm-vergunningprocedure

Karakterisering en monitoring van vervuilingsgedrag in de ketel bij biomassa meestoken

Worden branden heter? Ing. M.P. (René) de Feijter

Een aantrekkelijk alternatief voor lange (stads)tunnels ir. P. Jovanovic, ir. M. Holthuis

QRA H 2 refuelling station Air Liquide

Molen van Oude Hengel te Ootmarsum

Meteorologie en Luchtkwaliteit

Rook-en wamte afvoer in de praktijk L Evacuation des fumées et de la chaleur en pratique

De ontbrandingstemperatuur is de laagste temperatuur waarbij een stof gaat branden

Greif Nederland B.V. T.a.v. de heer E. Kielestein Bergseweg AK VREELAND. Geachte heer Kielestein,

Het opstellen van een QRA rapportage (Risicoanalyse LNG tankstation Waddinxveen, Top Consultants

Een ei wordt tijdens het bakken verhit. Er moet constant warmte toegevoegd worden, deze reactie is daarom endotherm.

Explosieveiligheid. Vraag en antwoord. Wat is een explosie en wat kunnen de gevolgen zijn. 1 Waarom is dit onderwerp van belang?

Methodologie en opsporen van de oorzaak en omstandigheden van brand bij motorvoertuigen

Examen theorie Warmte- en Verbrandingstechniek

Kwantitatieve risicoanalyse propaanopslag Camping 't Wisentbos

Risicoanalyse Videojet Technologies Europe in De Meern

Ir. René Hopstaken. Structural Fire Safety Engineering praktijkvoorbeeld


Bijscholing SAH voor onderofficieren DEEL 1 BRANDVERLOOP EN DE REALITEIT

Validatie van simulatiemethode in Open FOAM

Project De Eglantier, Apeldoorn Opdrachtgever Scan Estate Architect diverse Omschrijving Windhinderonderzoek R807174aaA2 Datum Opgesteld Ir

Nieuwbouw De Looiers te Purmerend; CFD onderzoek windklimaat

ONE. Simulations. HCN Locatie Nieuwegein. Nieuwegein, Nederland. Datum: Windsafe Projects Science Park EA Son Nederland

Samenvatting Samenvatting

PGS v.1.1. Hoofdstuk 4, Incidentbestrijding en beheersing

Handreiking voorbereiding bestrijding Buisleidingincidenten

Activiteitenschakel vierde tranche Propaantanks

Risicoanalyse Avia tankstation. Drievogelstraat in Kerkrade. Adviseurs voor de externe veiligheid

Opleiding: Methodologie en opsporen van de oorzaak en omstandigheden van brand bij motorvoertuigen.

Optreden bij buisleiding incidenten. Drs. B.M.G. Janssen MCDM Directeur Gezamenlijke Brandweer Voorzitter NVBR Netwerk OGS

Vergelijking tussen simulaties en werkelijkheid

Brandbaarheidsgrenzen

Adviesnamiddag Added Value Plantin 14 maart 2007

Wat is een explosie? Een explosie is een zeer snel verlopende brand met een vrijkomende (verwoestende) drukgolf.

: Externe veiligheid Wielewaal in Zundert

Risicoanalyse propaantank Veerdam 1. in Aalst (gemeente Zaltbommel)

Liquefied Natural Gas / L N G

April 2018: Domino aanwijzing onder BRZO 2015

: Beoordeling onbemand opereren benzinetankstation

Afstudeeronderzoek: Evacuatie van bedlegerige patiënten uit een gebouw 12 november 2013

Rookbeheersing van mechanisch geventileerde parkeergarages. volgens NEN 6098

Betreft : Beoordeling hoofdstuk 7 Toetsing externe veiligheid met betrekking tot Toorank, BMD Advies Centraal Nederland, d.d.

LPG groepsrisico berekeningsmodule. Disclaimer. Project: Toevoegen woning Antoniusstraat 25 te Volkel

Brandtesten Campus Vesta

CFD simulatie van uw datacentrum

De stroming rond een Lemsteraak

8th international conference for fire brigades in the high hazard industry 10 & 11 november 2015

Voorstelling Code Jo De Jonghe Expert, Health & Prevention

Risicoanalyse van het transport van gevaarlijke stoffen over de Oude Maas. Voor de ontwikkeling van "De Elementen" in Spijkenisse

Texelse Bierbrouwerij effect nieuwbouw op naastgelegen windturbine

Brandschot ; canalures staaldak profiel type 106.

Kwantitatieve risicoanalyse Eurocol

Na leren van paragraaf 5.1 kun je

1 Inleiding Algemeen Doel Uitgangspunten Computermodel 5 2 NEN

Nieuwbouw Parkeergarage Amphia Ziekenhuis Breda Gebruiksventilatie

FYSICA DM THEORIE SAMENVATTING

Energietransitie en transportveiligheid

Rapportnummer: 2012/Polyplus/01

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 19 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Fire Gas Ignition. Als het mengsel zich binnen de explosiegrenzen bevindt, ontbreekt enkel nog een energiebron om het mengsel te ontsteken.

MILIEUADVIES. Gemeente Woerden College van burgemeester en wethouders B. Wouda en C. Roodhart WOE1513.T001

Samenvatting Chemie Overal 3 havo

LPG groepsrisico berekeningsmodule. Disclaimer. Project: Bestemmingsplan Gooisekant 2014

Windhinderonderzoek. Woontoren Bètaplein. Gemeente Leiden. Datum: 12 juni 2015 Projectnummer:

Harsh & Hazardous. Dé richtlijnen voor extreme omstandigheden EXPLOSIES

rziening b ngsplan D eiland erden

Kennis over binnenbrand(bestrijding) evolueert

Woningbouw Keerkring 5 te Amersfoort. Windklimaatonderzoek met behulp van CFD

Thesisvoorstellen Stromingsmechanica

Transcriptie:

CFD Tankputbrand; Toelichting CFD en validatie Ed Komen - NRG Rene Sloof Antea Group Symposium Warmtecontouren Rozenburg, 3 april 2014

2

Inhoud Wat is CFD? / Hoe werkt CFD? NRG s CFD Services Team Samenwerking Save - NRG Validatie van CFD modellering Brand Gas explosies Verspreiding brandbare / toxische gassen Toepassingen 3

Hoe werkt CFD? Voorbeeld: zog Gebruik van rekencellen Elke rekencel: berekening snelheid m.b.v. universele behoudswetten Principe eenvoudig, echter.

Hoe werkt CFD? Kleine details in zog hele kleine rekencellen In de praktijk grotere rekencellen noodzakelijk Effect turbulentie sub-cel met turbulentie-model Effect verbranding sub-cel met verbrandingsmodel

6

CFD: Computational Fluid Dynamics 3 stappen Pre-processing computermodel Scenario s Geometrisch model Vloeistoffen / gassen / materialen Keuze sub-modellen Processing / solving Post-processing Visualisatie / interpretatie rekenresultaten Advies Rapportage 7

CFD: wat is nodig? CFD Ingenieur / expert Goede kennis fysische transportverschijnselen Goede kennis CFD technologie Ervaring in CFD en interpretatie van resultaten Fire room gas Temperature at different height - FDS (FR_TG) Vs. Experiment 550 Gevalideerde CFD modellen 500 450 Temp (K) 400 FR_TG_NW_055 Exp_NW_055 FR_TG_NW_105 Exp_NW_105 FR_TG_NW_305 Exp_NW_305 350 CFD software 300 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Time (sec) Computers 8

NRG s CFD Services Team ~10 ervaren CFD specialisten Internationaal ~3 master studenten USP s van het CFD Services Team Kennisbasis gevalideerde CFD modellen High performance computer cluster met 1000 cores Mogelijkheid van complementaire experimenten

Samenwerking Save - NRG Aandeel Save Leveren Uitgangspunten t.b.v. simulatie Stoffen Scenario's Omgeving van het scenario Vertalen van de resultaten naar concrete adviezen Aandeel NRG Validatie van de uitgangspunten CFD uitvoering door specialisten Validatie van de resultaten Hardware 10

Validatie: Brand PRISME project IRSN (Fr.)

Validatie: Brand CFD validatie voor brand 550 500 450 Temp (K) 400 350 Fire room gas Temperature at different height - FDS (FR_TG) Vs. Experiment FR_TG_NW_055 Exp_NW_055 FR_TG_NW_105 Exp_NW_105 FR_TG_NW_305 Exp_NW_305 Fire room oxygen concentration - FDS (FR_O2) vs. Experiment at the upper layer 22.00 FR_O2_SE_330 20.00 FR_O2_Experimental-Upper 18.00 Vol % 16.00 14.00 12.00 300 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Time (sec) 10.00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Time (s)

Validatie: Brand CFD validatie voor brand Plasbrand, 8 m diameter, diesel Validatie van de berekende stralingscontouren

Validatie: Gas explosies CFD validatie voor gas explosies ignition ENACCEF Faciliteit Vlamfront voortplanting 14

15 Validatie: Gas explosies Adiabatische wanden Kleine tijdsverschuiving als gevolg versimpeld model voor ontsteking Piek druk en druk stijging worden goed voorspelt

16 Validatie: Gas explosies simulaties reproduceren: 1ste en 2de Eigen-frequentie van de drukgolven Amplitudes van de drukgolven

17 Ondergrondse gas explosie Gangen gevuld met heptaan lucht gasmengsel Doel: bepaling van de effecten aan de oppervlakte bij en explosie in een gang surface surface ignition

18 Ondergrondse gas explosie Voortplanting drukgolf in de gang ignition CFD analyses tonen aan: Druk golf is niet sterk genoeg om de oppervlakte te bereiken Geen verbrande / onverbrande gassen komen naar buiten

19 Brand Tankput Brand in tankpunt als gevolg van lekkage van één van de tanks Doel: bepaling stralinscontouren Ten behoeve van aanvalsplan brandweer

Dank voor uw aandacht. Heeft u vragen of opmerkingen?

Tankputbrand simulatie Case BTT

Modellering met Phast (Safeti-NL) Het tankputbrand scenario is gemodelleerd met een zuid westen windrichting en een weerklasse D5. Diameterplas - 114 meter 10 kw/m2 ligt op 104 meter 3 kw/m2 ligt op 211 meter Door cirkelvormige benadering is de contour overschat voor de tanks in het midden en onderschat voor tanks aan de buitenzijde

Uitgangspunten Model Het model bestaat uit ruim 6 miljoen rekencellen. Domein Voor brandsimulaties in open terrein moet het domein groot zijn: het domein is 1.5 km bij 1.5 km en 600 m hoog. Rekencellen In elk van de rekencellen worden de Navier-Stokes transportvergelijkingen opgelost voor snelheid in drie richtingen, temperatuur, turbulentie, gascomponenten (brandstof, waterdamp, kooldioxide, roet, zuurstof en stikstof), en straling. Omvang rekenwerk Dit betekent dat in elk van de 6 miljoen rekencellen de waarden bekend zijn van de genoemde variabelen.

Uitgangspunten Windmodel Aan één kant van het domein blaast wind met een atmosferisch grenslaag profiel. Dit houdt in dat de snelheid toeneemt als functie van de hoogte. Op 10 meter hoog is de windsnelheid 5 m/s. Brandstof In de tankput wordt 0,092 kg/m2/s brandstof toegevoerd. De verbranding daarvan wordt berekend door Fluent. Warmtestraling Bij de verbranding komt warmte vrij en de brandstof wordt verbrand tot waterdamp, kooldioxide en roet. Door de hoge temperatuur stralen deze componenten warmte naar de omgeving.

Resultaten Schaduw effecten opslagtanks, 1 kw/m 2 contour

Resultaten 3 kw/m2 contour. Belangrijk bij de beoordeling van de inzetstrategie van de brandweer. Vanuit het blauwe gebied (< 3kW/m2) is de tankput benaderbaar.

Resultaten 4 kw/m2 contour. De warmteflux op de naastliggende tankput is circa 1 tot 2 kw/m2.

Resultaten 10 kw/m 2 contour. Een duidelijk verschil met Phast.

Resultaten Onverbrande brandstof. Tussen de tanks ontstaat een tekort aan zuurstof door de kleine ruimte. Het product verbrandt pas op een grotere afstand.

Resultaten 800K - 1000K - 1200K temperatuur profiel

Resultaten Bewegende beelden Route rookpluim

Resultaten Verticale doorsnede van het CO2-profiel. Zo is af te leiden waar de daadwerkelijke verbranding plaatsvindt. Vergelijkbaar met verticale temperatuurprofiel.

Resultaten Verticale doorsnede van het temperatuurprofiel. Daar waar de meeste verbranding plaatsvindt, is de hoogste temperatuur terug te vinden.

Resultaten Bewegende beelden Vlammen gevisualiseerd samen met rook

Bedankt voor uw aandacht Vragen? rene.sloof@anteagroup.com, +31 6 22937838