Η επιστημονική έκθεση του Πανεπιστημίου της Γάνδης σχετικά με την υπόθεση του σιδηροδρομικού δυστυχήματος στα Τέμπη, που φέρει την υπογραφή των κ.κ. δρ. Γεώργιου Μαραγκού και του καθηγητή Bart Merci έρχεται στο φως της δημοσιότητας.
Όπως σημειώνεται σε ανακοίνωση που υπογράφουν ο δρ Γεώργιος Μαραγκός και ο καθηγητής Μπαρτ Μέρσι και η οποία απεστάλη στα Ellinika Hoaxes «η ομάδα έρευνας του Πανεπιστημίου της Γάνδης έλαβε την έγκριση του ΕΟΔΑΣΑΑΜ να δημοσιοποιήσει τις εκθέσεις της για λόγους πλήρους διαφάνειας. Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου της Γάνδης δεν συμμετείχε στην ανάλυση του ίδιου του ατυχήματος, ούτε στη συγγραφή του πορίσματος που εκδόθηκε από τον ΕΟΔΑΣΑΑΜ και απέχει από τον σχολιασμό του περιεχομένου και των συμπερασμάτων της εν λόγω έκθεσης».
Σημειώνεται πως σε επιστολή προς τον επικεφαλής της Επιτροπής Διερεύνησης, Bart Accou, που φέρουν στη δημοσιότητα τα Ellinika Hoaxes, αναφέρεται ότι «με βάση τις διαθέσιμες πληροφορίες, ένας από τους εμπλεκόμενους ερευνητές (ο κ. Κώστας Λακαφώσης) πραγματοποίησε μια προσπάθεια να αξιολογήσει την παραχθείσα πυρόσφαιρα μέσω Υπολογιστικής Ρευστοδυναμικής (CFD), χρησιμοποιώντας τον κώδικα Fire Dynamics Simulator (FDS).
Το FDS (https://pages.nist.gov/fds-smv/) είναι ένας υπολογιστικός κώδικας ρευστοδυναμικής (CFD) που έχει αναπτυχθεί από το Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) στις ΗΠΑ.
Το FDS έχει σχεδιαστεί για την προσομοίωση σεναρίων σχετικών με πυρκαγιές, που περιλαμβάνουν ροές χαμηλής ταχύτητας (Mach < 0.3), με έμφαση στη μεταφορά καπνού και θερμότητας από φωτιές και είναι επί του παρόντος ο πιο σύγχρονος κώδικας CFD όταν πρόκειται για μοντελοποίηση και έρευνα πυρκαγιάς στο πλαίσιο της μηχανικής πυρασφάλειας.
Η τεκμηρίωση του FDS αναφέρει χαρακτηριστικά: “Το FDS προορίζεται να χρησιμοποιείται αποκλειστικά από άτομα με εξειδίκευση στη ρευστοδυναμική, θερμοδυναμική, μεταφορά θερμότητας, καύση και επιστήμη της φωτιάς, και προορίζεται να συμπληρώνει την τεκμηριωμένη κρίση του εξειδικευμένου χρήστη. Ως υπολογιστικό μοντέλο, το FDS μπορεί ή δεν μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια τα αποτελέσματα μιας δεδομένης κατάστασης. Εσφαλμένες προβλέψεις θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε λανθασμένα συμπεράσματα σχετικά με την πυρασφάλεια. Συνεπώς, συνιστάται όλα τα αποτελέσματα CFD να αξιολογούνται από καταρτισμένο χρήστη”.
Στο παρελθόν, το FDS έχει επικυρωθεί από το NIST για ευρύ φάσμα σεναρίων πυρκαγιάς, όπως: μεταφορά θερμότητας και καπνού, πίδακες φωτιάς (fire plumes), φωτιές λίμνης (pool fires), φωτιές σε κλειστούς χώρους, φωτιές σε σήραγγες, κατάσβεση και καταστολή φωτιάς, ρίψεις νερού, εξάπλωση φλόγας, και διασπορά στην ατμόσφαιρα, μεταξύ άλλων.
Ο οδηγός επικύρωσης του FDS περιλαμβάνει και περιπτώσεις με πυρόσφαιρα (fire ball) και καύση εκνεφώματος (spray combustion), αν και σε πολύ μικρότερη κλίμακα σε σύγκριση με το δυστύχημα στα Τέμπη.
Επειδή το FDS προορίζεται μόνο για ροές με Mach κάτω του 0.3, δεν είναι κατάλληλο για προσομοίωση εκρήξεων.
Η ομάδα του UGent, δηλαδή, ο Δρ. Γεώργιος Μαραγκός και ο Καθηγητής Bart Merci, εξέτασε τις διαθέσιμες πληροφορίες, όπως παρασχέθηκαν από τον κ. Κώστα Λακαφώση, σχετικά με τις CFD προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν για το δυστύχημα των Τεμπών. Τα ευρήματα της ανάλυσης από την ομάδα του UGent είναι τα εξής:
Υπάρχει ένα «εναρκτήριο» γεγονός, πριν από τη δημιουργία της πυρόσφαιρας, το οποίο είναι ορατό ως λάμψη στο βίντεο. Αυτό το αρχικό γεγονός δεν είναι γνωστό με επαρκείς λεπτομέρειες, ώστε η ομάδα UGent να μπορεί να επιβεβαιώσει ότι η χρήση του FDS είναι κατάλληλη για την μοντελοποίησή του.
Παρά το εύρημα 1, η παρατηρούμενη πυρόσφαιρα, ο πίδακας φωτιάς (fire plume) και η φωτιά λίμνης (pool fires) είναι φυσικές διεργασίες για τις οποίες η προσομοίωση με CFD και FDS θεωρείται κατάλληλη. Τα φαινόμενα αυτά περιλαμβάνουν ταχύτητες που εμπίπτουν στο εύρος εγκυρότητας του FDS. Εάν η πυρόσφαιρα προήλθε από καύση ψεκασμού σταγονιδίων υγρού καυσίμου, το FDS διαθέτει, καταρχήν, όλα τα απαραίτητα υπομοντέλα για να προσομοιώσει τέτοια σενάρια.
Δεδομένων των πολλών αγνώστων παραμέτρων στο σενάριο (όπως η έλλειψη σαφών βίντεο, έλλειψη ακριβών πληροφοριών σχετικά με το διαθέσιμο φορτίο στο εμπορευματικό τρένο, και η έλλειψη στοιχείων για τις ακριβείς ατμοσφαιρικές συνθήκες, (ιδίως τον άνεμο), η χρήση του FDS για αντίστροφη μηχανική του δυστυχήματος στα Τέμπη, με σκοπό να προσδιοριστεί ο τύπος και η ελάχιστη απαιτούμενη ποσότητα καυσίμου που οδήγησε στην παρατηρούμενη πυρόσφαιρα, θα εμπεριέχει αναπόφευκτα υψηλό βαθμό αβεβαιότητας. Είναι πολύ πιθανό ότι διάφορες επιλογές για τα δεδομένα εισόδου στις προσομοιώσεις μπορούν να οδηγήσουν σε μία πυρόσφαιρα που μοιάζει με αυτή στα βίντεο, με λογικό βαθμό ακρίβειας».
Τι αναφέρεται στα συμπεράσματα της έκθεσης
Συνοψίζοντας τα συμπεράσματα της έκθεσής τους, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Γάνδης αναφέρουν:
«Η έκδοση (6.8) του FDS με το τρέχον αρχείο εισόδου (Case06_03) θα μπορούσε, κατ’ αρχήν, να χρησιμοποιηθεί για αντίστροφη μηχανική προκειμένου να εκτιμηθεί κατά προσέγγιση η απαιτούμενη ποσότητα καυσίμου που συμμετείχε στο περιστατικό που οδήγησε στην παρατηρηθείσα πυρόσφαιρα (fireball). Ωστόσο, πρέπει να αναγνωριστεί ότι υπάρχουν αρκετές σημαντικές αβεβαιότητες, όπως οι συνθήκες ανέμου, η θέση, το μέγεθος, ο τύπος και η μέθοδος έγχυσης της αρχικής πηγής πυρκαγιάς, μεταξύ άλλων.
Ο προσδιορισμός της ποσότητας καυσίμου που οδήγησε στην πυρόσφαιρα (ή ενός εύρους πιθανών τιμών της ποσότητας καυσίμου) μέσω προσομοιώσεων CFD απαιτεί μια πιο ολοκληρωμένη μελέτη ευαισθησίας σε σχέση με αυτή που έχει παρασχεθεί στην ομάδα του UGent για μελέτη.
Οι παρακάτω παράμετροι δεν θεωρούνται κατάλληλες, με ενδεχομένως σημαντικό αντίκτυπο στα αποτελέσματα των CFD προσομοιώσεων, και απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση:
το μέγεθος κελιού στο πλέγμα σε όλα τα σενάρια
η οριακή συνθήκη ταχύτητας και μέθοδος έγχυσης καυσίμου στο σενάριο Case06_03
η παράμετρος AIT και τα χαρακτηριστικά της πηγής θερμότητας στα σενάρια Case02_01_new και Case04_05b.
Οι παρακάτω παράμετροι δεν θεωρούνται κατάλληλες, αλλά με αναμενόμενα μικρό μόνο αντίκτυπο στα αποτελέσματα των CFD προσομοιώσεων, και προτείνεται να προσαρμοστούν σε μελλοντικές CFD προσομοιώσεις:
η θερμοκρασία περιβάλλοντος και η σχετική υγρασία σε όλα τα σενάρια,
ο χρόνος έγχυσης καυσίμου στο σενάριο Case06_03,
η κρίσιμη θερμοκρασία φλόγας στα σενάρια Case02_01_new και Case04_05b.
Λόγω των συνολικών αβεβαιοτήτων, δεν θεωρείται εφικτός ο προσδιορισμός του τύπου του καυσίμου (υγρού/αερίου) που οδήγησε στην πυρόσφαιρα με ικανοποιητικό βαθμό αξιοπιστίας μέσω των CFD προσομοιώσεων.
Η ανάφλεξη ενός (υγρού ή αερίου) καυσίμου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις αρχικές και οριακές συνθήκες του προβλήματος, τον τύπο και τα χαρακτηριστικά της πηγής ανάφλεξης, καθώς και από τις καθορισμένες θερμοφυσικές ιδιότητες των καυσίμων και τα επιλεγμένα μοντέλα στις CFD προσομοιώσεις. Με τις τρέχουσες παραμέτρους (Case02_01_new, Case04_05b), δεν μπορούν να διατυπωθούν σαφείς δηλώσεις σχετικά με την πιθανότητα ανάφλεξης (ή μη) υγρών καυσίμων. Απαιτείται μια πιο εκτεταμένη μελέτη ευαισθησίας, η οποία να ενσωματώνει τις σωστές θερμοφυσικές ιδιότητες των καυσίμων και να εξετάζει την επίδραση της πηγής θερμότητας, μεταξύ άλλων».