Dipl.-Ing. Claudia Rexfort :

A Contribution to Fire Detection Modelling and Simulation

Dissertation angenommen durch: Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik, 2004-03-10

BetreuerIn: Prof. Dr.-Ing. Heinz Luck , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

GutachterIn: Prof. Dr.-Ing. Heinz Luck , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik
GutachterIn: Prof. Dr.-Ing. Heinz Fissan , Universität Duisburg-Essen, Campus Duisburg, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

Schlüsselwörter in Englisch: fire simulation, fire sensor model, coagulation CFD, fire detection
Schlüsselwörter in Deutsch: Brandsimulation, Brandsenormodell, Koagulation, CFD, Brandentdeckung

  
   
 Klassifikation     
    Sachgruppe der DNB: 620 Ingenieurwissenschaften
  
   
 Abstrakt     
   

Abstrakt in Englisch

Computer simulations become more and more an important tool in the field of automatic fire detection. An over all model of the process of automatic fire detection shall give the opportunity to simulated the process of fire detection including the fire, the fire sensor and the processing of the sensor signal. For the different parts of the over all model realisations exist. There are different types of fire models and models for fire sensors. But these are separate models. To allow the simulation of a fire sensor signal from the fire up to the response of the sensor the models have to be combined.
One model to simulate fires is the Fire Dynamics Simulator (FDS) developed at the National Institute of Standards and Technology. This model is combined with a fire sensor model, that simulates the response of a fire sensor to a given fire situation, which is defined by the input parameters of the sensor model. For this combination an interface between the two models is build up. Inside this interface the output parameters of the fire model are converted to the necessary input parameters of the sensor model. In the first approach only smoke sensor are considered. For the simulation of the smoke development during a fire the fire model gives informations about the smoke mass density as results. The smoke sensor model needs informations about the size distribution of the smoke particles. So the different parameters have to be converted. Therefore mechanisms which influence the particle size distribution but not the smoke mass density have to be implemented in the interface.

Abstrakt in Deutsch

Computersimulation gewinnen im Bereich der automatischen Brandentdeckung immer mehr an Bedeutung. Ein übergreifendes Modell der Automatischen Brandentdeckung soll die Möglichkeit geben den Prozess der Brandentdeckung einschliesslich des Brands, des Brandsensors und Bearbeitung des Sensorsignals zu simulieren. Für Verschiedene Bereiche der automatischen Brandentdeckung gibt es bereits Modelle. Es fehlt jedoch die Verbindung zwischen den einzelnen Modellen, die es erlaubt ein Brandsensorsignal vom Beginn des Feuers bis hin zum Ausgangssignal des Sensor zu simulieren.
Ein Modell zur Simulation ist der an National Institute of Standards and Technology entwickelte Fire Dynamics Simulator (FDS). Dieses Brandmodell wird mit einem Modell zur Simulation von Brandsensoren verbunden, welches die Simulation des Ausgangssignal eines Brandsensor bei einer gegebenen Brandsituation ermöglicht. Um diese Modell zu verbinden müssen die Ausgangssignale des Brandmodells in Eingangssignal des Sensormodell konvertiert werden. Im ersten Ansatz werden nur Rauchsensoren bei der Simulation berücksichtigt. Bei der Simulation von Rauch liefert das Brandmodell die Massedichte des Rauchs, whrend das Sensormodell Informationen über die Partikelgrössenverteilung der Rauchpartikel benötigt. bei der Konvertierung der Daten müssen auch Mechanismen berücksichtigt werden, die die Partikelgrössenverteilung beeinflussen aber nicht die Rauchmassedichte.