Compartment Fire Temperature Calculations and Measurements

• This thesis is devoted to heat transfer and fire dynamics in enclosures. It consists of a main part which summarizes and discusses the theory of heat transfer, conservation of energy, fire dynamics and specific fire scenarios that have been studied. In the second part of this thesis, the reader will find an Appendix containing seven scientific publications in this field.In particular, one- and two-zone compartment fire models have been studied. A new way of calculating fire temperatures of pre- and post-flashover compartment fires is presented. Three levels of solution techniques are presented including closed form analytical expressions, spread-sheet calculations and solutions involving general finite element temperature calculations. Validations with experiments have shown good accuracy of the calculation models and that the thermal properties of the surrounding structures have a great impact on the fire temperature development. In addition, the importance of the choice of measurement techniques in fire engineering has been studied. Based on the conclusions from these studies, the best techniques have been used in further experimental studies of different fire scenarios.

• Denna avhandling behandlar problem kopplade till värmeöverföring och branddynamik i slutna utrymmen med tonvikt på värmeöverföring mellan gaser och utsatta konstruktioner. Avhandlingen består av en huvuddel och ett appendix innehållande sju vetenskapliga artiklar. I huvuddelen sammanfattas och diskuteras grundläggande teorier och principer inom värmeöverföring och branddynamik samt studier av ett antal specialfall av brandscenarion som baseras på dessa teorier. I de avslutande bilagorna (Artiklar A1-A3 och Artiklar B1-B2) finns sju vetenskapliga artiklar som grundligare beskriver de ovan nämnda specialfallen.Huvudfokus i avhandlingen ligger på temperaturutveckling vid brand i slutna utrymmen. I avhandlingen studeras i synnerhet en- och två-zonsmodeller för brand i slutna utrymmen, och en ny metod för att beräkna brandgastemperaturer före och efter övertändning i rumsbränder är framtagen. Validering av dessa modeller med experiment visar att deras noggrannhet är bra. Modellerna visar också att de termiska egenskaperna hos de omgivande ytorna har stor inverkan på brandtemperatursutvecklingen. I tillägg studeras i denna avhandling betydelsen av val av mätmetoder i brandtekniska tillämpningar. På grundval av slutsatserna från dessa studier har de främsta mätteknikerna använts i ytterligare experimentella studier av olika brandscenarier.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Annan teknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Other Engineering and Technologies (hsv//eng)

Nyckelord

compartment fire temperature

heat transfer

FEM

calculation of temperature

temperature measurement

fire scenario

validation

flashover

Stålbyggnad

Steel Structures

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

dok (ämneskategori)