Brandschutz in Schienenfahrzeugen : experimentelle und numerische Untersuchungen zu Reisegepäck als sekundäres Zündinitial / vorgelegt von Julian Bulk. 2015
Inhalt
- Vorwort
- Zusammenfassung
- Abstract
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Einführung und Zielsetzung
- Besonderheiten des Brandschutzes in Personenzügen
- Brandfälle in Schienenfahrzeugen
- Aufgabenstellung
- Vorgehensweise und Struktur der Arbeit
- 2 Stand der Technik
- Forschung zur Brandsicherheit in Schienenfahrzeugen
- EUREKA-Project FIRETUN, 1995
- FIRESTARR, 1997 bis 2000
- NIST – Fire Safety of Passenger Trains, 1999 bis 2004
- Metro Project, 2009 bis 2012
- TRANSFEU Project, 2009 bis 2012
- Brandschutzanforderungen und Zulassungsarten in Deutschland
- 3 Entzündung von Schienenfahrzeugen
- Brandentstehung in Schienenfahrzeugen
- Theoretische Analyse von Brandentstehungsszenarien
- Ursachen realer Brandereignisse
- Der Einfluss von Reisegepäck
- Zündmodelle für Schienenfahrzeuge
- 4 Personensicherheit mit Brandschutzingenieurmethoden
- Leistungsbasierte Nachweise der Personensicherheit
- Rechtsverankerungen leistungsbasierter Bemessungen
- Ingenieurmäßige Vorgehensweise
- RSET vs. ASET – Die zeitliche Komponente
- Ermittlung von RSET
- Ermittlung von ASET
- 5 Experimentelle Untersuchungen
- Versuchsziele
- Versuchskonfiguration und Messtechnik
- Erforderliche Brandkenngrößen
- Versuchskonfiguration
- Wärmefreisetzungsrate
- Effektive Verbrennungswärme
- Strahlungsdichte
- Rauchgaskomponenten
- Rauchgastransmission
- Sicherheitsaspekte
- Abschließende Beurteilung
- Gepäckstücke
- Verwendete Zündinitiale
- 6 Versuchsergebnisse
- Auswertung der Vorversuche
- Übersicht
- Beobachtungen
- Wärmefreisetzungsrate
- Auswahl eines Zündinitials für die Hauptversuche
- Beurteilung der Wiederholbarkeit
- Auswertung der Hauptversuche und Herleitung des Brandmodells
- Übersicht
- Beobachtungen
- Wärmefreisetzungsrate
- Gesamtwärmefreisetzung, effektive Verbrennungswärme
- Strahlungsdichte
- Rauchgase
- Rauchpartikel
- Abluftvolumenstrom
- Vergleich und Diskussion mit bestehenden Brandverlaufskurven
- 7 Numerische Untersuchungen – Experimentalkonfiguration
- Brandsimulationsprogramm – Fire Dynamics Simulator (FDS)
- Überblick
- Hydrodynamisches Modell
- Wärmetransport
- Modellierung von Pyrolyse und Verbrennung
- Berechnungsmodi
- Validierung von FDS
- Anwendungsgrenzen von FDS
- Modellierung der Experimentalkonfiguration
- Intention
- Geometrische Diskretisierung
- Materialdaten
- Brandmodell – Wärmefreisetzung
- Brandmodell – Gasfreisetzung
- Brandmodell – Rauchpartikelfreisetzung
- Instrumentierung
- Randbedingungen
- Simulationsvarianten
- Simulationsergebnisse
- 8 Numerische Untersuchungen an einem Schienenfahrzeug
- Modellierung des Schienenfahrzeuges
- Besonderheiten von Schienenfahrzeugen
- Wahl des Brandszenarios
- Geometrische Diskretisierung
- Brennbare Komponenten
- Nicht brennbare Komponenten
- Thermisch induzierter Integritätsverlust von Verglasungen
- Ventilationskonditionen
- Branderkennung
- Brandbekämpfungsmaßnahmen
- Initialbrand
- Instrumentierung
- Randbedingungen
- Simulationsvarianten
- Simulationsergebnisse – Berechnungsmodus und Diskretisierung
- Simulationsergebnisse – Pyrolysemethode >>0<<
- Simulationsergebnisse – Pyrolysemethode >>2<<
- Initialbrand im unteren Deck
- Initialbrand im oberen Deck
- Initialbrand im eingeschossigen Bereich
- Sensitivitätsuntersuchungen
- Simulationsergebnisse – Pyrolysemethode >>3<<
- 9 Bewertung der Ergebnisse und Ableiten von Maßnahmen
- Einordnung und Bewertung der Simulationsergebnisse
- Simulationen mit Pyrolysemethode >>0<<
- Simulationen mit Pyrolysemethode >>2<<
- Simulationen mit Pyrolysemethode >>3<<
- Ergebnisbewertung im Kontext der Kernfragestellung
- Diskussion von Empfehlungen und Maßnahmen
- 10 Fazit und Ausblick
- Glossar
- Literaturverzeichnis
- A Ergänzende Experimentaldaten
- Versuchsbedingungen
- Wärmefreisetzung eines Papierkissens nach DIN 54341
- Gepäckstücke der Vorversuche
- Gepäckstücke der Hauptversuche
- B Ergänzende Simulationsdaten