Un rociador activa, descarga agua y aun así el incendio sigue creciendo. Ese escenario no es un fallo del rociador en sentido estricto: es una consecuencia de la física de la interacción entre el chorro de agua y la pluma de fuego, un fenómeno que Drysdale analiza en la Sección 4.4.3 y que tiene implicaciones directas para el diseño de sistemas de supresión.
La pluma de un incendio genera una corriente de gases calientes que asciende verticalmente a gran velocidad. Drysdale explica en la Sección 4.4.3 que la velocidad máxima ascendente en la zona intermitente de la pluma puede superar la velocidad terminal de caída de las gotas de agua descargadas por el rociador. Cuando eso ocurre, las gotas más pequeñas no logran penetrar la pluma: son arrastradas hacia arriba por la corriente ascendente y nunca alcanzan el combustible en la base del fuego.
La velocidad terminal de una gota de agua depende de su tamaño. Las gotas más grandes tienen mayor velocidad terminal y pueden penetrar la pluma, pero su superficie de contacto por unidad de volumen es menor, lo que reduce su eficiencia para enfriar los gases. Las gotas más pequeñas tienen mayor superficie de contacto y se evaporan más eficientemente, pero son precisamente las que la pluma atrapa antes de que lleguen al fuego. Drysdale señala que las gotas más pequeñas que son arrastradas hacia arriba pueden contribuir a enfriar los gases de la pluma, pero eso aporta poco al control de un incendio de crecimiento rápido.
Esa competencia entre la velocidad ascendente de la pluma y la velocidad terminal de las gotas determina cuánta agua llega efectivamente a la base del fuego, y esa fracción disminuye a medida que el incendio crece y la velocidad de la pluma aumenta. Por eso el mismo sistema de rociadores que controla eficazmente un incendio pequeño puede resultar insuficiente ante uno grande: no porque descargue menos agua, sino porque una proporción creciente de esa agua nunca llega al combustible.
Para el diseño de sistemas de supresión, la consecuencia práctica es que la selección del tamaño de gota y la densidad de descarga no puede hacerse sin considerar la tasa de liberación de calor del fuego de diseño y la velocidad de pluma que ese fuego genera. Dimensionar un sistema únicamente a partir de la densidad de descarga sin verificar la interacción con la pluma es ignorar una variable física que determina si el sistema puede o no suprimir el incendio que se espera que enfrente.
Drysdale, D. (2011). An Introduction to Fire Dynamics, 3ª Ed. — Capítulo 4, Sección 4.4.3: Interaction between Sprinkler Sprays and the Fire Plume
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