Készítette: Ambrózi GergelyKonzulens: Dr. Lajos Tamás

A feladatDr. Lajos Tamás professzor urat felkérte egy

bíróság szakértői vélemény készítésére egy fürdőszobai CO mérgezés esetéhez.

Meg kellett vizsgálni, hogy az erős szél miatt lehetséges-e visszaáramlás a kéményen keresztül, illetve hogy a konyhában üzemeltetett elszívónak van-e köze a halálesethez.

Ehhez egy szélcsatorna modellt kellett készíteni.

A feladatElőször meg kellett ismerni a körülményeket

Az épület elhelyezkedését, jellemzőitA szélviszonytA vízmelegítő típusát, jellemzőit, valamint a

páraelszívó jellemzőitA kémény jellemzőit

Ezután modellezni kellett a viszonyokatSzélcsatorna modell készítéseMérésKiértékelés

KörülményekAz épület

Az épület egy olyan utcában helyezkedik el, ahol a szomszédos házak is hasonló elrendezésűek

A nyílászárók nagyrésze műanyag nyílászáró, ezeken keresztül légcsere nem lehetséges, azonban néhány helyen fa nyílászárók voltak (résáramlás)

A fürdőszobában van egy cső a födémen keresztül , amin keresztül a padlásba szellőzhet a fürdőszoba

KörülményekA szél

A baleset ideje alatt viharos erősségű szél fújt, az OMSZ által szolgáltatott adatok alapján 14,7-18,8 m/s

Iránya az 67-78°-ot zárt be az északi iránnyal (370)A vízmelegítő

A vízmelegítő egy nyílt égésterű FÉG V4-es típusú 22,6 kW-os

A páraelszívó 3 fokozatú, a helyszíni mérések alapján fokozatonként 94, 148 és 242 m3/h elszívott mennyiség adódott

KörülményekA kémény

7 m hosszú a füstcső hossza és 0,1 m x 0,1 m, négyzet keresztmetszetű

A kémény tetejére Meidinger tárcsát helyeztek, hogy a bukószél hatását kivédjék, azonban furcsa módon alá még egy gallért is helyeztek

ModellezésAz áramlástani viszonyok megismeréséhez

szélcsatorna modellt kellett készíteniEhhez a ház 1:25 arányú modelljét készítettük el,

a környezettel együtt

ModellezésElkészítettük az utcafront és a ház udvarán

található melléképület, valamint a fenyőfák modelljét is.

Az épület és környezete

NyomásmérésStatikus nyomáskivezetési furatokat készítettünk

azokon a pontokon, ahol fa nyílászárók voltak, illetve a kéményen valamint a belső térben

A tetőA ház tetején négyzetháló kiosztásban

furatokat készítettünk, amelyek a cserepek közötti átáramlást modellezték, ez a nyomás a WC szellőzőcsöve miatt volt fontos

A kémény modellezéseA kéményt a szokatlan

kialakítása miatt külön kellett modellezni, mivel 1:25-ben nagyon kicsi lett volna(a kürtő keresztmetszete 4mm x 4mm lett volna)

Ezért egy 1:10-es méretarányú kéményt készítettünk

A kéményÍgy lehetőség nyílt a

felső részét is kielégítő módon modellezni

MérésA mérési pontokban mért nyomás és a zavartalan

áramlásban uralkodó nyomás különbségének értékét (pl. pA[Pa] = pA- p∞) a megállított levegő (torlóponti) nyomása és a zavartalan áramlásban uralkodó nyomás különbségéhez, a pd[Pa] dinamikus nyomáshoz viszonyítjuk, és így a cp dimenziótlan nyomástényezőt kapjuk:

ahol

d

ApA p

pc

2d v

2p

MérésA mérés két részből állt

Az épület nyomáskivezetésein mérhető nyomástényezők meghatározása különböző szélsebességeknél és a házak különböző kombinációinál (itt a kéményre csak tájékoztató adatokat kapunk, hiszen nem modelleztük a házon pontosan a kéményt)

A kémény modell vizsgálata különböző szélirányok esetén

Az épületen mért adatok

Változó Mért mennyiség(Pa) Nyomástényező

Pdin -26  

K -22 -0,85

F -11 -0,42

A -8 -0,31

B -4 -0,15

Az épületen mért nyomástényezőkMegállapítható, hogy minden nyílászárónál

jelentős depressziót (a zavartalan áramláshoz tartozó nyomásnál kisebb nyomást) mértünk, vagyis a szél depressziót okozott az épületben, vagyis csökkentette a kémény huzatát

A készülék huzatigénye 3 Pa, a kémény huzata pedig 21 Pa (Dr. Barna Lajos által számítva)

Az épület körüli áramlások

A kémény méréseA kémény dönthető és

forgatható, így a kémény tengelye és a szél közötti különböző szögeknél lehet megmérni a nyomástényezőket

-a szélirány kémény tengellyel bezárt szöge

-a kémény elfordításának a szöge

Mért adatok kéménynél

(a szélirány kémény tengellyel bezárt szöge)

a nyomástényező cp értéke (a kémény elfordításának a

szöge)00 170

700 - 0,33 - 0,17800 - 0,74 - 1,10900 - 0,90 - 0,89

1000 - 0,45 - 0,411100 - 0,13 - 0,161150 0 0

Kémény adatainak értékeléseA kémény kilépésénél a nyomástényező értéke nagy

mértékben függ, értékétől. -a kémény elfordításának a szöge 70 és 80°-nál

befolyásolja csak cp értékét(70°-nál csökkenti, 80°-nál növeli)

=115°-nál már túlnyomás gátolja az égéstermék kiáramlását

Hogyan jöhet létre 90°-tól különböző szélirány a kéménynél?

KiértékelésA balesetben a páraelszívónak nem volt nagy

jelentősége(~1,7 Pa többlet-depressziót okozott a fürdőszobában)

A viharos erejű szélnek volt döntő jelentőségeA kémény kialakításában az alsó peremnek

lehet hátrányos hatása a kémény huzatára

Következtetések általánosságbanAz épületet körülvevő környezet nagyban

befolyásolja az épületen kialakuló nyomásviszonyokat

Előfordulhat, hogy még a megfelelően méretezett kémény esetében is visszaáramolhat az égéstermékViharos erejű szél eseténHa a kéményben levő égéstermék nem elég

meleg (pl bekapcsolásnál)Ezért viharos szélben tartózkodni kell nyílt

égésterű készülékek használatától