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Eigenschaften

Kobra-3D ist ein anwenderfreundliches Programm, das den Nutzer bei der Bereitstellung der Eingabegrößen, der Durchführung der Simulation sowie der Analyse und Dokumentation der Ergebnisse unterstützt. Die Eingabedaten zur Definition der jeweiligen Szenarien (Brandabschnitte, Umfassungsbauteile, Objekte, Ventilationsöffnungen, Brand- bzw. Wärmequellen) sind innerhalb dieser graphischen Oberfläche durch zwei- oder dreidimensionale Darstellungen unter beliebigen Blickwinkeln im gewünschten Maßstab darstellbar.

Brandsimulationseinstellungen

  • Es können auch mehrere Brandquellen in verbundenen Räumen modelliert werden
  • Objekte in Räumen können unterschiedliche Materialeigenschaften besitzen (Möbel; Türen, die sich öffnen oder schließen).
  • Das Ansprechverhalten eines durch seinen RTI-Wert charakterisierten Wärmedetektors wird durch KOBRA-3D berechnet. Mit Vorgaben  entsprechender Auslösetemperaturen lässt sich das Verhalten von RWA- oder Sprinkleranlagen rechnerisch simulieren.
  • KOBRA-3D enthält ein Modell zur Berechnung des Wärmeübertrags von der Flammenzone und der Rauchgasschicht auf Sprühnebeltropfen. Dadurch ist es möglich, die Abkühlung des Brandraumes sowie die Beeinflussung der Strömungsverhältnisse durch den Einsatz von Sprinklern abzuschätzen. Dabei werden neben der Wasserzufuhrrate und der räumlichen Ausdehnung des Tropfenschwarms auch weitere wichtige Größen wie z.B. der mittlere Tropfendurchmesser explizit bei der Simulation berücksichtigt.

Simulationsberechnungen

  • KOBRA-3D löst die dreidimensionalen hydrodynamischen Differentialgleichungen für Masse-, Energie- und Impulserhaltung durch einen von IST GmbH speziell für Brandsimulationen entwickelten schnellen Lösungsalgorithmus.
  • Strahlungseffekte (inkl. Flammenstrahlung), Brandausbreitung, Sekundärzündungen, zeitabhängiges Öffnen und Schließen von Türen oder Fenstern sowie die Ausbreitung von Verbrennungsprodukten und Rauch können berücksichtigt werden. Die Temperatur-Randbedingungen werden durch die Berechnung des Wärmeprofils der Umfassungsbauteile (Lösung der Fourier-Gleichung) festgelegt.
  • Es werden Oberflächentemperaturen von Einbauten (Trennwände, Stahlträger, Pfeiler, Möbel, Lagergut, etc.) berechnet, so dass der Zeitpunkt von Sekundärzündungen bestimmt werden kann.
  • Verbrennungs- bzw. Wärmefreisetzungsraten sowie Produktionsraten von Verbrennungsprodukten wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder Rauch werden entweder explizit als Funktion der Zeit vorgegeben oder durch geeignete empirische Korrelationen (Design-Brände) bestimmt. Dadurch ist es möglich, auf die aufwendige, für praxisrelevante Brände meist noch gar nicht durchführbare, rechnerische Bestimmung von Verbrennungsraten zu verzichten. Somit wird eine große Nähe zum tatsächlichen Brandgeschehen erreicht, ohne die Vorteile des Feldmodellansatzes aufgeben zu müssen.
  • KOBRA-3D enthält ein Modell zur Berechnung des Wärmeübertrags von der Flammenzone und der Rauchgasschicht auf Sprühnebeltropfen. Dadurch ist es möglich, die Abkühlung des Brandraumes sowie die Beeinflussung der Strömungsverhältnisse durch den Einsatz von Sprinklern abzuschätzen. Dabei werden neben der Wasserzufuhrrate und der räumlichen Ausdehnung des Tropfenschwarms auch weitere wichtige Größen wie z.B. der mittlere Tropfendurchmesser explizit bei der Simulation berücksichtigt.

Darstellung

Während der Durchführung einer Simulation stehen farbige oder wahlweise schwarz-weiße graphische Darstellungen (Höhenlinien, Farbkartierungen, Vektorplots) der wichtigsten sicherheitsrelevanten Größen (z.B. Temperaturverteilung, Rauchkonzentration, optische Dichte, Strömungsfeld und Sichtweite) zur Verfügung. Ausgabedateien zum direkten Ausdruck oder zur Einbindung in Textverarbeitungsprogramme können erzeugt werden.