Untersuchung der Prognosefähigkeit von deterministischen Brandsimulationsmodellen Anwendung: Prisme Door

Es werden eine Auswertemethodik zur Validierung von Brandsimulationsmodellen beschrieben und Ergebnisse anhand eines Beispiels verdeutlicht, die auf Grundlage der Methodik gewonnen wurden. Die Auswertung wurde auf Basis von berechneten Medianwerten der zentralen Bewertungsgrößen PEAK und PEACOCK durchgeführt. Zusätzlich wurden die Ergebnisse einer Analyse im Hinblick auf die Prognosefähigkeit auf Grundlage von bewerteten Unsicherheiten unterzogen, die in einer amerikanischen Untersuchung ermittelt wurden.
Als Beispiel wurden Versuchsdaten dreier Großversuche herangezogen, bei denen ein Brandraum mit einem Zielraum durch eine Tür in Verbindung stand. Die Räume wurden unterschiedlich ventiliert. Als Brandquelle wurde ein Flüssigkeitspool mit einer Leistung zwischen 0,6 und 1,4 MW eingesetzt. Zur Validierung wurde das international am weitesten verbreitete CFD-Brandsimulationsmodell Fire Dynamics Simulator (FDS) in den Versionen 4, 5 und 6 eingesetzt. Für die Simulation wurde der Verlauf der Wärmefreisetzungsrate auf Grundlage der Ergebnisse der Versuche vorgegeben. Die Untersuchung konzentriert sich auf die Unterschiede im Hinblick auf die Versuchsrandbedingungen und auf die eingesetzten Versionen von FDS.
Es ist erkennbar, dass eine deutliche Abhängigkeit der Übereinstimmung der Ergebnisse hinsichtlich der Versuchsrandbedingungen besteht. Die Unterschiede bei den Ergebnissen im Hinblick auf die eingesetzte Version von FDS fielen nicht so deutlich aus.

Investigation about the forecast ability of deterministic fire simulation models - Application: Prisme door.
This report describes an evaluation methodology for the validation of fire simulation. Furthermore, results obtained on basis of this methodology are illustrated by an example. The evaluation was accomplished on basis of computed medians of the central evaluation sizes PEAK and PEACOCK. Additionally the results of an analysis are performed in respect of the forecast ability on the basis of evaluated uncertainties, which have been determined in an American investigation.
As an example data of three full-scale fire tests were consulted, in which a fire room was connected with a target room by a door. The varying ventilation of the rooms depends on the experiments. A pool fire with capacity of 0.6 to 1.4 MW is used as fire-source. The validation is carried out with fire dynamics simulator (FDS, version 4, 5 and 6), the most common CFD-model for fire simulation. For simulation the energy release rate due to the results of the tests were given as an input. Focus of the investigation are the differences of the boundary conditions and the used version of FDS.
With respect to the boundary conditions lower heat release rates and lower air changes are an essential condition for good similarity of the results. The differences between the results in respect to the version of FDS are not as large as in comparison.