Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 324 Georgian Scientists ქართველი მეცნიერები Vol. 4 Issue 5, 2022 https://doi.org/10.52340/gs.2022.04.05.35 ძლიერი ხანძრების FDS მოდელირება გვირაბების კომბინირებული ვენტილაციის პირობებში ომარ ლანჩავა1, გიორგი ნოზაძე2 1 შრომის უსაფრთხოებისა და საგანგებო სიტუაციების მართვის დეპარტამენტი, საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტი, თბილისი, საქართველო 2საბაგირო გზების ლაბორატორია, გ. წულუკიძის სამთო ინსტიტუტი, თბილისი, საქართველო აბსტრაქტი განხილულია ერთგვირაბიანი ორმხრივი მოძრაობის საავტომობილო გვირაბი, რომლის ცრუ ჭერში მოწყობილია ერთმანეთის პარალელური და ერთმანეთისაგან იზოლირებული ორი სავენტილაციო არხი. სტანდარტულ პირობებში გამოიყენება კომბინირებული - ნახევრად განივი ვენტილაციის სისტემა. სუფთა ჰაერის მიწოდება ხდება გვირაბის გასწვრივ განივი სქემით, ხოლო გაჭუჭყიანებულის არინება გრძივი სქემით - სატრანსპორტო გვირაბის პორტალებიდან. ხანძრის შემთხვევაში როგორც ჰაერის მიწოდება, ისე მისი არინება ხდება განივი სქემით, მითითებული სავენტილაციო არხებით. 50-100 მგვტ სიმძლავრის ხანძრის მიწისქვეშ განვითარების სცენარები შესწავლილია 400 მ სიგრძის გვირაბის მონაკვეთისათვის FDS მოდელირების საფუძველზე. ნაშრომში წარმოდგენილია ანალოგიური სიმძლავრის ხანძრების განვითარება და დამაზიანებელი ფაქტორების გავრცელების დინამიკა ძირითად სატრანსპორტო გვირაბში. რიცხვითი მოდელირების დროს მოქმედებს როგორც ჩვეულებრივი, ისე სახანძრო ვენტილაცია. ორივე ვენტილაცია, როგორც უკვე აღინიშნა მოქმედებს ნახევრადგანივი პრინციპით. სავენტილაციო ფანჯრებში ენერგიული მექანიკური გაწოვისა და მოქნილი სავენტილაციო ცეცხლგამძლე ბარიერების გამოყენების შედეგად შესაძლებელია ნამწვი აირების გავრცელების შეფერხება, რითაც შესაძლებელია ევაკუაციის ეფექტურობის ამაღლება სიცოცხლის გადასარჩენად. ანალოგიურ პირობებში შემთხვევათა განხილვის ცალსახობისათვის შემოტანილია ფანჯრებში გაწოვის კრიტიკული სიჩქარე, რომლის კრიტიკული რიცხვითი სიდიდე პირველი მიახლოებით აკმაყოფილებს უტოლობას 𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ ≥ 20 მ/წმ. ნაშრომში ნაჩვენებია, რომ მოქნილი ტრანსფორმირებადი ბარიერების გამოყენებით შესაძლებელია შევაფერხოთ წვის პროდუქტების უკონტროლო გავრცელება გვირაბის სავალი ნაწილის გასწვრივ, რაც მხედველობაში უნდა იქნეს მიღებული უბედურების ზონაში მოქცეული ადამიანების ევაკუაციასთან დაკავშირებული გადაწყვეტილებების მიღების დროს. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 325 საკვანძო სიტყვები: ხანძრის განვითარება მიწისქვეშ, კრიტიკული სიჩქარე, კომბინირებული ვენტილაცია, უკუდინება, FDS მოდელირება. 1. შესავალი განხილულია ერთგვირაბიანი ორმხრივი მოძრაობის საავტომობილო გვირაბი, რომლის ცრუ ჭერში მოწყობილია ერთმანეთის პარალელური და ერთმანეთისაგან იზოლირებული ორი სავენტილაციო არხი. სტანდარტულ პირობებში გამოიყენება კომბინირებული - ნახევრად განივი ვენტილაციის სისტემა. აღნიშნული სისტემის პირობებში, სუფთა ჰაერის მიწოდება ხდება მითითებული ერთ-ერთი სავენტილაციო არხით გვირაბის გასწვრივ განივი სქემით. გვირაბში სუფთა ჰაერის მისაწოდებლად აღნიშნული არხის ფსკერზე, რომელიც იმავდროულად არის სატრანსპორტო გვირაბის ჭერი, მოწყობილია სავენტილაციო ფანჯრები. გაჭუჭყიანებული ჰაერის არინება იმავე სტანდარტულ პირობებში ხდება საავტომობილო გვირაბის გასწვრივ გრძივი წესით გვირაბის სავალი ნაწილის პორტალების გამოყენებით. ამ შემთხვევაში მეტ-ნაკლებად მიღწევადია ვენტილაციის განივი სისტემისათვის დამახასიათებელი უფრო მეტი უსაფრთხოების მიღწევა შედარებით ნაკლები დანახარჯებით. აღნიშნული უპირატესობა გამოვლინდება სახანძრო ვენტილაციის ამოქმედების შემთხვევაში. სახანძრო ვენტილაციის პირობებში სუფთა ჰაერის მიწოდება ხდება აღწერილი წესით. წვის პროდუქტებით გაჯერებული ჰაერის არინება კი ხდება ჰაერმიმწოდებელი არხის პარალელური მეორე იზოლირებული არხით. გაჭუჭყიანებული ჰაერი იმავდროულად ცდილობს ინერციით გააგრძელოს მოძრაობა ძირითადი სატრანსპორტო გვირაბით. ამოცანა არის გაჭუჭყიანებული ჰაერის მოძრაობის შეფერხება გვირაბის აეროდინამიკური წინაღობის ხელოვნურად გაზრდის გზით იმ მიზნით, რომ ევაკუაცია იქნეს შესაძლებელი ნამწვი აირების ადამიანებზე წამოწევის გარეშე მათი მოძრაობის გზაზე ძირითად სატრანსპორტო გვირაბში. ამ დროს გვირაბის აეროდინამიკური წინაღობის ხელოვნურად გაზრდა ხდება მოქნილი ხანძარსაწინააღმდეგო ცეცხლგამძლე ბარიერის საშუალებით, რომელიც დაცულია საქართველოს პატენტით P 2022 7371 [1]. 2. თეორია ჰორიზონტალური გვირაბის მოდელზე მცირე სიმძლავრის ხანძრის განვითარების სხვადასხვა სცენარების ანალიზის გზით თომასმა შეამჩნია [2], რომ წვის პროდუქტები ხანძრის კერის ორივე მხარეზე ვრცელდებოდა. წვის პროდუქტების ვენტილაციის საპირისპირო გავრცელების მანძილი, ანუ უკუდინების სიგრძე სავენტილაციო სიჩქარის გაზრდით თანდათან კლებულობდა და გარკვეულ სიჩქარეზე, რომელსაც კრიტიკული სიჩქარე ეწოდა, მთლიანად ქრებოდა. თომასის ექსპერიმენტების დროს ხანძრის სიმძლავრისა და ჰაერის ხარჯის მცირე მასშტაბების გამო დაშვება იმის შესახებ, რომ სუფთა ჰაერი და წვის პროდუქტები თანაბრად ერეოდა ერთმანეთში, სამართლიანი იყო [3]. თომასი აღნიშნულ დაშვებაზე დაფუძნებით აგრეთვე აღნიშნავდა, რომ კრიტიკული სიჩქარე 3 მ/წმ უმეტესი გვირაბებისათვის საკმარისი იყო უკუდინების თავიდან ასაცილებლად. იმავე სიდიდის Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 326 კრიტიკული სიჩქარეები მითითებულია სხვა ნაშრომებშიც [4, 5], რაც ნაშრომებში [6-10] ჩვენ არ გავიზიარეთ დადებითი მიმართულების სავენტილაციო ნაკადებისათვის, მაგრამ თვით კრიტიკული სიჩქარის ცნება მნიშვნელოვანია სახანძრო ვენტილაციის დასამუშავებლად, ხანძრის წინააღმდეგ ბრძოლის საქმეში და სიცოცხლის გადასარჩენად. ჩვენ ვიყენებთ კრიტიკულ სიჩქარეს და განსაზღვრული გვაქვს მისი რიცხვითი სიდიდეები ბუნებრივი ვენტილაციის პირობებში [11]. კრიტიკული სიჩქარე ჰორიზონტალური გვირაბებისათვის განისაზღვრება ფორმულით 𝑢𝑐 = 𝑘 ( 𝑔�̇�𝑐𝐻 𝜌0𝑐𝑝𝑇𝐴 ) 1 3⁄ (1) სადაც 𝑢𝑐 არის კრიტიკული სიჩქარე, მ/წმ; 𝑘 - პროპორციულობის მუდმივა; 𝑔 - გრავიტა- ციული აჩქარება, მ/წმ2; �̇�𝑐 - კონვექციური სითბო, კვტ; 𝐻 - გვირაბის სიმაღლე, მ; 𝜌0 - გარე აირის სიმკვრივე, კგ/მ3; 𝑐𝑝 - ჰაერის კუთრი თბოტევადობა, კჯ/(კგ.𝐾); 𝑇 - კვამლის საშუალო ტემპერატურა, 𝐾; 𝐴 - გვირაბის განივი კვეთის ფართობი, მ2. პროპორციულობის მუდმივა განისაზღვრება ფრუდის კრიტიკული რიცხვით 𝑘 = 𝐹𝑟𝑐 −1 3⁄ (2) ფრუდის კრიტიკული რიცხვი განისაზღვრება ფორმულით 𝐹𝑟𝑐 = ∆𝜌𝑔𝐻 𝜌0𝑢𝑐 2 (3) სადაც ∆𝜌 არის სიმკვრივეთა სხვაობა გარე ჰაერსა და კვამლს შორის, კგ/მ3. დანარჩენი სიდიდეები განიმარტა ზემოთ. ხანძრის მიერ გამოყოფილი კონვექციური სითბო განისაზღვრება ფორმულით �̇�𝑐 = 𝜌0𝑐𝑝𝑢0𝐴∆𝑇 (4) სადაც 𝑢0 არის გრძივი ვენტილაციის საწყისი სიჩქარე, მ/წმ; ∆𝑇 - ტემპერატურათა სხვაობა კვამლსა და გარე ჰაერს შორის, 𝐾. კვამლის საშუალო ტემპერატურა განისაზღვრება ფორმულით 𝑇 = 𝑇0 + �̇�𝑐 𝜌0𝑐𝑝𝐴𝑢𝑐 (5) სადაც 𝑇0 არის გარე ჰაერის ტემპერატურა, 𝐾. დანარჩენი სიდიდეები განიმარტა ზემოთ. ხანძრის საერთო სიმძლავრე განისაზღვრება კონვექციური სითბოს მიხედვით ფორმულით 𝑄 = 1.43�̇�𝑐 (6) უკუდინების სიგრძე განისაზღვრება შემდეგი ფორმულით 𝐿𝑏 𝐻 = 18.5ln ( 𝑢𝑐𝑠 𝑢𝑐 ⁄ ) (7) სადაც განმარტებული სიდიდეების გარდა 𝐿𝑏 არის უკუდინების სიგრძე, მ; 𝑢𝑐𝑠 - კრიტიკული სიჩქარე დახრილ გვირაბში, მ/წმ. მიუხედავად იმისა, რომ აღწერილი სახანძრო ვენტილაციის სქემა გულისხმობს გაჭუჭყიანებული ჰაერის გრძივი წესით არინებაზე ხელის აღებას და ჭუჭყიანი ჰაერის არინების განივ პრინციპზე გადაყვანას, გაჭუჭყიანებული ჰაერის სატრანსპორტო გვირაბის გავლით გრძივ მოძრაობას მაინც აქვს ადგილი კლასიკური (თომასის მიერ შემოღებული) კრიტიკული სიჩქარის 𝑢𝑐 რიცხვითი სიდიდის მიუხედავად, რადგან ჰაერი აგრძელებს მოძრაობას ინერციით იმავე ან მასთან მიახლოებული სიჩქარით. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 327 წნევის ცვალებადობა კი ვრცელდება ბგერის სიჩქარით, რაც მნიშვნელოვანია სახანძრო სავენტილაციო ფანჯრებში ენერგიული მექანიკური გაწოვის შედეგების მისაღებად. აღნიშნული ენერგიული გაწოვა გამოიწვევს კრიტიკული სიჩქარის (𝑢𝑐) რიცხვითი სიდიდის შემცირებას, რაც აგრეთვე შეამცირებს წვის მავნე პროდუქტების გავრცელებას გვირაბის სავალი ნაწილის გასწვრივ. აღნიშნული დებულება დაადასტურა რიცხვითი მოდელირების შედეგებმა. ანალოგიურ პირობებში შემთხვევათა განხილვის ცალსახობისათვის შემოგვაქვს ფანჯრებში გაწოვის კრიტიკული სიჩქარის (𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ) ცნება. მისი კრიტიკული რიცხვითი სიდიდე პირველი მიახლოებით აკმაყოფილებს უტოლობას 𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ ≥ 20 მ/წმ. აღნიშნული უტოლობა ძალაშია როგორც ჰორიზონტალური, ისე დახრილი გვირაბების პირობებში. 3. მოდელირების შედეგები და დისკუსია ნაშრომში წარმოდგენილი კვლევები შესრულებულია FDS მოდელირების საფუძველზე 400 მ სიგრძის გვირაბის მონაკვეთისათვის. ძირითადი სატრანსპორტო გვირაბის განივი კვეთის ფართობი შეადგენს 57.5 მ2. გვირაბის სავენტილაციო სისტემა წარმოდგენილია ნახევრად განივი სავენტილაციო სქემით. სტანდარტული ვენტილაციის უზრუნველსაყო-ფი სავენტილაციო არხის განივი კვეთი შეადგნს 8 მ2. აღნიშნულ არხში მოწყობილია 0.175 მ2 ფიქსირებული ფართობის მქონე სავენტილაციო ფანჯრები, რომელთა შორის მანძილი შეადგენს 15 მ და რომელთა მეშვეობითაც ხდება სუფთა ჰაერის მოწოდება გვირაბში როგორც ჩვეულებრივი რეჟიმის დროს, ისე ხანძრის პირობებში. 0.175 მ2 ფიქსირებული ფართობის მქონე სავენტილაციო ფანჯრების საერთო რიცხვი ყოველ შესრულებულ მოდელზე შეადგენს 26 ცალს. სახანძრო სავენტილაციო არხის განივი კვეთი შეადგენს 10 მ2, არხის ფსკერზე (ანუ სატრანსპორტო გვირაბის ჭერში) მოწყობილია 8 მ2 ფიქსირებული ფართობის მქონე სახანძრო სავენტილაციო ფანჯრები ერთმანეთისაგან 90 მ მანძილზე. ყოველ მოდელზე ანალოგიური ფანჯრების საერთო რიცხვი შეადგენს 5 ცალს. ჩვეულებრივ პირობებში სახანძრო სავენტილაციო ფანჯრები დახურულია და გვირაბის ვენტილაცია ხდება კლასიკური ნახევრად-განივი წესით: ჰაერის მიწოდება ხდება მითითებული 8 მ2 ფართობის სავენტილაციო არხით და 0.175 მ2 ფიქსირებული ფართობის მქონე სავენტილაციო ფანჯრებით, ხოლო გაჭუჭყიანებული ჰაერის არინება ხდება გრძივი წესით, სატრანსპორტო გვირაბის მეშვეობით. ხანძრის პირობებში, როგორც უკვე აღინიშნა, ჰაერის მიწოდების სქემა უცვლელია, ხოლო გაჭუჭყიანებული ჰაერის არინების გრძივი სქემა იცვლება განივით. განივ სქემაზე გადასვლა ხდება 8 მ2 ფიქსირებული ფართობის მქონე სახანძრო სავენტილაციო ფანჯრების გაღებით და გაჭუჭყიანებული ჰაერის გაწოვით სახანძრო არხის გავლით. ნაშრომში წარმოდგენილია 50-100 მგვტ სიმძლავრის ხანძრების განვითარება და დამაზიანებელი ფაქტორების გავრცელების დინამიკა ძირითად სატრანსპორტო გვირაბში. რიცხვითი მოდელირების დროს მოქმედებს როგორც ჩვეულებრივი, ისე სახანძრო ვენტილაცია. ორივე ვენტილაცია, როგორც უკვე აღინიშნა მოქმედებს ნახევრადგანივი პრინციპით. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 328 რიცხვითი კვლევის შედეგების პრაქტიკაში გამოყენების ინტერესებიდან გამომდინარე, მომზადდა და რეალიზებულ იქნა ხანძრის განვითარების რამდენიმე ძირითადი სცენარი: N1 - ხანძარი მიმდინარეობს, როდესაც ერთობლივად ფუნქციონირებენ სტანდარტული და სახანძრო ვენტილაცია. ღიაა სახანძრო ვენტილაციისათვის საჭირო 8 მ2 განივი კვეთის მქონე ფანჯარა, რომელიც განლაგებულია მარცხენა პორტალის მხარეზე ცეცხლის კერიდან 90 მ მანძილზე. N1 სცენარის დროს მოქნილი ცეცხლგამძლე ბარიერი ამოქმედებული არ არის. N2 სცენარი სრულად იმეორებს N1 სცენარს, N2 სცენარში ღია სახანძრო ფანჯარასთან დამატებით, ცეცხლის კერიდან 94 მ მანძილზე, მარცხენა პორტალის მხარეზე, ამოქმედებულია მოქნილი ცეცხლგამძლე ბარიერი. N3 სცენარი - ხანძრის მიმდინარეობისას სტანდარტული და სახანძრო ვენტილაცია ერთობლივად ფუნქციონირებენ, ღიაა სახანძრო ვენტილაციისათვის საჭირო ორი ფანჯარა. ერთი მათგანი ამოქმედებულია ცეცხლის კერიდან 90 მ მანძილზე მარცხენა პორტალის მხარეზე, ხოლო მეორე მათგანი - ცეცხლის კერიდან 109 მ მანძილზე მარჯვენა პორტალის მხარეზე. ორივე სავენტილაციო ფანჯარასთან, ცეცხლის კერიდან მოშორებით, პორტალების მხარეებზე ამოქმედებულია თითო ცალი მოქნილი ცეცხლგამძლე ბარიერი. ყოველი სცენარის შემთხვევაში დაცული იყო შემდეგი საწყისი და სასაზღვრო პირობები: ჩვეულებრივი სტანდარტული ვენტილაციისა და სახანძრო ვენტილაციის მოდელირება ითვალისწინებდა ჰაერის რაოდენობის 33 %-ით ზრდას წვის პროდუქტების მატების ხარჯზე ისეთნაირად, რომ სუფთა ჰაერის მისაწოდებელ არხში და გაჭუჭყიანე-ბული ჰაერის ასარინებელ არხში ერთი და იმავე სავენტილაციო ნაკადის პირობებში დაცული იყო ერთნაირი სიჩქარე - 5, 10, 15 და 20 მ/წმ ყოველ მათგანში. მოდელირების დრო შეადგენდა 60 წმ. საწყისი და სასაზღვრო პირობების ასეთი კონფიგურაცია თითოეული სცენარის შეფასების საშუალებას იძლევა. ამის შედეგად გამოვკვეთება ის თავისებურებანი, რაც ახასიათებს ხანძრის უფრო რეალისტურად მიმდინარე სცენარს, თომასის სცენართან შედარებით, რომელიც, როგორც უკვე აღინიშნა, სავენტილაციო ჰაერის ხარჯის 100 %-იან ზრდას ითვალისწინებდა ნამწვი აირების ხარჯზე. ფიგ. 1-ზე წარმოდგენილია 1-ლი სცენარის რეალიზაციის შედეგები ძირითად სატრანს- პორტო გვირაბში ერთ-ერთი დამაზიანებელი ფაქტორის - ნახშირბადის მონოქსიდის CO-ს გავრცელების მაგალითზე 100 მგვტ სიმძლავრის ხანძრისათვის. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 329 ფიგ. 1. სახანძრო და სტანდარტული ვენტილაციის ერთობლივი მოქმედებისას, ნახშირბადის მონოოქსიდის კონცენტრაციის ცვალებადობა გვირაბში, ცეცხლგამძლე ბარიერით შემოუსაზღვრავი ხანძრის პირობებში ფიგ. 1-დან ჩანს, რომ საწყისი პირობისათვის, როცა სახანძრო სავენტილაციო ფანჯრებიდან გაწოვის კრიტიკული სიჩქარე აკმაყოფილებს პირობას 𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ ≥ 20 მ/წმ, ძირითად სატრანსპორტო გვირაბში პრაქტიკულად ადგილი აღარ აქვს ნამწვი აირების გავრცელებას ამოქმედებული სახანძრო ფანჯრის ფარგლებს გარეთ. აღნიშნული განსაკუთრებით გამოკვეთილად ჩანს მარჯვენა პორტალის მხარეზე. აღსანიშნავია, რომ პირობას 𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ ≥ 20 მ/წმ გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს უსაფრთხო სავენტილაციო მდგომარეობის შექმნის თვალსაზრისით. ამასთან ერთად, შედარებით უფრო მეტად მძიმდება სიტუაცია ხანძრის ორივე მხარეზე, როდესაც სახანძრო ვენტილაციის სიჩქარე შედარებით დაბალია და არ აღემატება 15 მ/წმ როგორც სახანძრო ვენტილაციის ფანჯრებში, ისე გაჭუჭყიანებული ჰაერის ასარინებელ არხში. ხანძრის შედეგად გამოყოფილი ნამწვი აირების სწრაფი და ეფექტური ლოკალიზაციი- სათვის, შემოთავაზებულია საქართველოს პატენტით P 2022 7371 დაცული მეთოდის გამოყენება, რაც მდგომარეობს სახანძრო ფანჯრებთან ცეცხლგამძლე ბარიერების გარკვეული წესით დამონტაჟებასა და საჭირო დროს მათ ამოქმედებაში. კერძოდ, მე-2 სცენარში მოქნილი ტრანსფორმირებადი ცეცხლგამძლე ბარიერი დამონტაჟებულია მარცხენა პორტალის მხარეზე მდებარე სახანძრო ფანჯრის მახლობლად 4 მ მანძილზე (ხანძრის კერიდან კი 94 მ მანძილზე), რის შედეგადაც ხანძრით აღძრულ ნაკადზე მისი ზემოქმედებით ხდება ნაკადის ინერციით გავრცელების შესაძლებლობის ბლოკირება ბარიერს მიღმა. ფიგ. 2-ზე წარმოდგენილია ხანძრის განვითარების სიტუაციური სურათი, როდესაც მარცხენა პორტალის მხარეზე მდებარე სახანძრო ფანჯრის მახლობლად, ფანჯრიდან 4 მ მანძილზე, გვირაბის ჭერიდან იატაკის მიმართულებით დამონტაჟებულია 2 მ სიმაღლის ცეცხლგამძლე ბარიერი. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 330 ფიგ. 2. ხანძრის განვითარების სცენარი ერთდროულად მოქმედი სახანძრო და სტანდარტული ვენტილაციის დროს, ცეცხლგამძლე ბარიერით ცალმხრივად შემოსაზღვრული ხანძრის კერის პირობებში. როგორც ფიგ.2-დან ჩანს, ხანძრის კერიდან მარცხენა მხარეზე დამონტაჟებულ მოქმედ სახანძრო ფანჯარასთან, რომელიც ხანძრის კერიდან 94 მ მანძილზე არის განლაგებული, ცეცხლგამძლე ბარიერის ამოქმედების შედეგად გაუმჯობესდა სავენტილაციო სიტუაცია ბარიერსა და მარცხენა პორტალს შორის. კერძოდ, შეფერხდა დამაზიანებელი ფაქტორების გავრცელება ბარიერის მოქმედების ზონაში. ხანძრის მეორე მხარეზე, რომელიც არ არის შემოსაზღვრული ანალოგიური ბარიერით, სიტუაცია პრაქტიკულად არ შეცვლილა პირველ სცენართან შედარებით. ამრიგად, ცეცხლგამძლე ბარიერის ეფექტურობა სახეზეა 𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ ≥ 20 მ/წმ პირობასთან შედარებით გაწოვის უფრო ნაკლები სიჩქარეებისათვისაც. კერძოდ, სიჩქარეებისათვის 10 და 15 მ/წმ, ხანძრით აღძრული ნაკადების გავრცელება შემოიფარგლა დამონტაჟებული ცეცხლგამძლე ბარიერის ლოკაციით (94 მ). მე-2 სცენარის შედეგები მიღებული იქნა საბაზისოდ და მათზე დაფუძნებით დამუშავდა მე-3 სცენარი, რომლის დროსაც ხანძრის ორივე მხარეზე მდებარე მოქმედ (ღია) სახანძრო ფანჯრებთან, სატრანსპორტო გვირაბის ჭერზე იატაკის მიმართულებით, დამონტაჟდა 2 მ სიმაღლის ცეცხლგამძლე ბარიერი. მიღებული შედეგები წარმოდგენილია ფიგ. 3-ზე. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 331 ფიგ. 3. ხანძრის განვითარების სცენარი ერთდროულად მოქმედი სახანძრო და სტანდარტული ვენტილაციის დროს, ცეცხლგამძლე ბარიერით ორმხრივად შემოსაზღვრული ხანძრის კერის პირობებში. როგორც ფიგ. 3-დან ჩანს, ბარიერები განთავსებულია შესაბამის სახანძრო ფანჯრებთან ხანძრის კერიდან მარცხნივ 94 მ მანძილზე და ხანძრის კერიდან მარჯვნივ 109 მ მანძილზე. მოდელირების შედეგების მიხედვით სახანძრო ფანჯრებში გაწოვის სიჩქარეებისათვის 15 და 20 მ/წმ ხანძრით აღძრული ნაკადების გავრცელება სრულად შემოიფარგლა დამონტაჟებული ცეცხლგამძლე ბარიერის მითითებული მანძილებით 94 მ და 109 მ, ხოლო კრიტიკულ რიცხვით სიდიდეზე 𝑢𝑐.𝑒𝑥ℎ ≥ 20 მ/წმ გაცილებით ნაკლები სიჩქარეებისათვის 5 და 10 მ/წმ, ნამწვი პროდუქტების გავრცელება შეფერხდა მხოლოდ ნაწილობრივ. კერძოდ, 10 მ/წმ სიჩქარისათვის მითითებული ბარიერების მიღმა გავრცელება მოხდა ხანძრის ორივე მხარეზე შესაბამისად 113 და 120 მ მანძილზე. ხოლო 5 მ/წმ სიჩქარისათვის დამაზიანებელი ფაქტორის გავრცელება შესაბამისად მოხდა 147 მ და 151 მ მანძილებზე. წარმოდგენილ ამოცანებში ხანძრით აღძრული ნაკადების მოქმედება მეტწილად განპირობებულია სახანძრო ფანჯრებში სავენტილაციო ნაკადის გაწოვის სიჩქარით (ან დაახლოებით იმავე რიგის ჰაერის სიჩქარით ორივე არხის პორტალებთან), ხანძრის სიმძლავრით და წვის პროდუქტების უკუდინების მანძილით. მიღებული შედეგები ფიგ. 4 და ფიგ. 5-ზე განზოგადებულია 50-100 მგვტ სიმძლავრის ხანძრებისათვის. აღნიშნულ ფიგურებზე მოცემულია ნამწვი აირების უკუდინების მანძილის ცვალებადობა ნაკადის სიჩქარის მიხედვით სავენტილაციო არხების პორტალებთან. Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 332 ფიგ. 4. გვირაბის მარცხენა ფრთა ღია სახანძრო ფანჯრით ხანძრის კერიდან 94 მ მანძილზე მოქნილი ბარიერის გარეშე. წარმოდგენილი დიაგრამებიდან ჩანს, რომ მოქნილი ბარიერების გამოყენებით წვის პროდუქტების გავრცელების მანძილი ხანძრის კერიდან მინიმუმ 10 %-ით მაინც მცირდება ყველა განხილული სიმძლავრის ხანძრისათვის. ბარიერის ეფექტურობა კარგად ჩანს აგრეთვე, როდესაც მისი მონტაჟი განხორციელებულია ხანძრის კერის ორივე მხარეზე ღია სახანძრო ფანჯრების გავლენის ზონაში, ამ უკანასკნელთა მახლობლად. ფიგ. 5. გვირაბის მარცხენა ფრთა ღია სახანძრო ფანჯრით ხანძრის კერიდან 94 მ მანძილზე, როცა ხანძრის კერა ბარიერით ორმხრივად არის შემოსაზღვრული. 0 20 40 60 80 100 120 140 160 5 10 15 20დ ამ აზ ი ან ებ ელ ი ფ აქ ტ ო რ ებ ი ს გ ავ რ ც ელ ებ ი ს ფ რ ო ნტ ი , მ . სავენტილაციო ნაკადის სიჩქარე პორტალთან, მ/წმ 100 MW 90 MW. 80 MW 70 MW 60 MW 50 MW 0 20 40 60 80 100 120 140 5 10 15 20 დ ამ აზ ი ან ებ ელ ი ფ აქ ტ ო რ ებ ი ს გ ავ რ ც ელ ებ ი ს ფ რ ო ნტ ი , მ სავენტილაციო ნაკადის სიჩქარე პორტალთან, მ/წმ. 100 MW 90 MW 80 MW 70 MW 60 MW 50 MW Georgian Scientists/ქართველი მეცნიერები ტ. 4 N 5, 2022 333 4. Conclusions მოქნილი ტრანსფორმირებადი ბარიერების გამოყენებით, გვირაბის აეროდინამიკური წინაღობის ხელოვნური გაზრდით მისი სავალი ნაწილის განივი კვეთის ნაწილობრივი გადაფარვით, აგრეთვე სავენტილაციო ფანჯრებში ჰაერის დამატებითი ინტენსიური გაწოვით შესაძლებელია შევაფერხოთ წვის პროდუქტების (დამაზიანებელი ფაქტორების) უკონტროლო გავრცელება გვირაბის სავალი ნაწილის გასწვრივ. გვირაბის წარმოდგენილი გეომეტრიის, სახანძრო და სტანდარტული ვენტილაციის მოცემული ტექნოლოგიის პირობებში შესაძლებელია ვმართოთ ნამწვი ტოქსიკური აირების გავრცელების პროცესი და მოვახდინოთ მისი ლოკალიზაცია ხანძრის კერის მახლობლად ამოქმედებული სახანძრო ფანჯრების გავლენის ზონაში. 50–100 მგვტ სიმძლავრის ხანძრების შემთხვევაში ხანძრის კერიდან 90-110 მ მანძილით დაშორებული სახანძრო ფანჯრებისა და მათ მახლობლად დამონტაჟებული ბარიერების ამოქმედებით. ბარიერებით შემოსაზღვრული ლოკალიზაციის უბნის ფარგლებში ხდება ყველა დამაზიანებელი ფაქტორის ზღვრული მაჩვენებლების სწრაფი ზრდა, რაც მხედველობაში უნდა იქნეს მიღებული გვირაბის მომსახურე ოპერატორის მიერ უბედურების ზონაში მოქცეული ადამიანების ევაკუაციასთან დაკავშირებული გადაწყვეტილებების მიღების დროს. ლიტერატურა 1. Lanchava O., Nozadze G., Jangidze M. (2022) Georgian Patent, P 7371. 2. Thomas P.H. (1958) Fire Research Notes 351, http://www.iafss.org/publications/frn/351/-1 3. Thomas P.H. (1968) Fire Research Notes 723, Fire Research Station, Watford, UK. 4. Vaitkevicius A., Carvel R., Colella F. (2016) Fire Technology 52: 1619–1628 DOI: 10.1007/s10694- 015-0512-z. 5. Ingason H., In: Beard A., Carvel R. (2012) Handbook of Tunnel Fire Safety, ICE Publishing, London: 273–308. 6. Lanchava O., Javakhishvili G. (2021) Impact of strong fires on a road tunnel ventilation system. Bulletin of the Georgian National Academy of Sciences 15(4): 38-45. 7. Lanchava O. (2019) Analysis of critical air velocity for tunnel fires controlled by ventilation, Mining Journal 1(42): 126-132. 8. Lanchava O.A. (1998) Hygroscopic heat and mass transfer in underground structures. GTU, Tbilisi: 272. 9. Lanchava O., Nozadze G., Bochorishvili N., Lebanidze Z., Arudashvili N., Jangidze M., Tsikarishvili K. (2014) Criteria for evaluation of emergency firefighting in transport tunnels. Transport Bridge Europe-Asia: 29-34. 10. Lanchava O., Ilias N. (2020) Critical velocity analysis for safety management in case of tunnel fire. MATEC Web of Conferences 305, 00023, SESAM 2019 https://doi.org/10.1051/matecconf/202030500023 11. Lanchava O., Ilias N., Radu S.M., Nozadze G., Jangidze M. (2022) Preventing the spread of combustible products in tunnels by implementing a divisible system. Environmental Engineering and Management Journal 21/4: 627-635. http://www.iafss.org/publications/frn/351/-1 https://scholar.google.com/citations?view_op=view_citation&hl=en&user=R0Hg0xQAAAAJ&citation_for_view=R0Hg0xQAAAAJ:iH-uZ7U-co4C https://doi.org/10.1051/matecconf/202030500023