Numerical prediction of thermal and dynamic characteristics of a fireinduced ceiling-jet

The aim of this thesis is to test the ability of some correlative models such as Alpert correlations on 1972 and re-examined on 2011, the investigation of Heskestad and Delichatsios in 1978, the correlations produced by Cooper in 1982, to define both dynamic and thermal characteristics of a fire induced ceiling-jet flow. The flow occurs when the fire plume impinges the ceiling and develops in the radial direction of the fire axis. Both temperature and velocity predictions are decisive for sprinklers positioning, fire alarms positions, detectors (heat, smoke) positions and activation times and back-layering predictions. These correlative models will be compared with a 3D numerical simulation software CFAST. For the results comparison of temperature and velocity near the ceiling. These results are also compared with a Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis, using ANSYS FLUENT.

O objetivo desta tese é testar a capacidade de alguns modelos de correlação, tais como o modelo de Alpert definido em 1972 e redefinido em 2011, a investigação de Heskestad e Delichatsios em 1978 e as correlações produzidas por Cooper em 1982, para definir as características dinâmicas e térmicas de um fluxo de gases tipo jato produzido junto ao teto induzido por fogo. O fluxo ocorre quando a chama de fogo atinge o teto e se desenvolve na direção radial em relação ao eixo do fogo. Ambas as previsões de temperatura e velocidade são decisivas para posicionamento de “sprinklers”, posicionamento de detetores de incêndio, posicionamento de detetores de calor e fumo, tempos de ativação de alarmes e previsões de estratificação de camadas de escoamento. Estes modelos correlativos serão comparados com um modelo 3D de um programa de simulação numérica CFAST, para a comparação dos resultados de temperatura e da velocidade perto do teto. Estes resultados são ainda comparados uma análise de dinâmica de fluidos computacional CFD, utilizando ANSYS FLUENT.