SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO ESCOAMENTO ESTRATIFICADO EM ANTECÂMARAS DE ESCADA A PROVA DE FUMAÇA: ANÁLISE DE INFLUÊNCIA DA VAZÃO DE ENTRADA DE AR SOBRE OS GASES DE COMBUSTÃO

Abstract

Historicamente, incêndios são situações que ocasionam perdas nos mais diversos níveis, desde perdas por danos a estruturas e ao patrimônio, até mesmo a mais trágica, a perda da vida. Este é um problema de engenharia que é alvo de diversos estudos que visam o entendimento dos fenômenos que ocorrem durante a situação de incêndio, bem como a definição dos parâmetros importantes e, se tratando de segurança, os melhores sistemas de exaustão de gases, visto que estes compõem a principal causa de mortes em incêndios. O presente estudo utiliza dos métodos computacionais em mecânica dos fluidos para simular numericamente o escoamento dos gases por uma antecâmara de escada enclausurada a prova de fumaça, com intuito de verificar a influência da vazão de entrada de ar sobre o sistema de exaustão de gases. Por meio dos resultados obtidos pelas simulações numéricas, identifica-se que, dentre os valores estudados de vazão de entrada de ar pelo duto de entrada, as menores vazões proporcionam um melhor escoamento de fumaça pelo duto de saída. Identifica-se também que o aumento da vazão de entrada de ar, que impulsiona o fluxo transversalmente, aumenta a tendência do escoamento de ar fresco pelo duto de saída de gases, o que prejudica a eficiência de exaustão da antecâmara. Os resultados apontam também, que a proporção de óxidos de nitrogênio resultantes da combustão simulada não atinge parâmetros de criticidade à saúde, porém em relação ao dióxido de carbono a situação é oposta, pois em pouco tempo de escoamento, na ordem de minutos, um ambiente com as mesmas dimensões da antecâmara é preenchido por fumaça com dióxido de carbono sendo o principal componente. Além disso, observa-se a interação entre os fluidos a diferentes temperatura e velocidade que se misturam e, por meio da diferença de densidade, proporcionam um escoamento estratificado no interior da antecâmara.