Tesis doctoral de Mercedes Gómez Mares
Los incendios son uno de los principales tipos de accidentes graves. Los dardos de fuego son un tipo especial de incendio que aún es mal conocido. ¡cunque se han realizado varios estudios sobre ellos, éstos sólo se refieren a dardos subsónicos, antorchas o incendios a escala de laboratorio, mientras que en la realidad los dardos de fuego son generalmente sónicos y de considerables dimensiones. Por tanto, era necesario realizar un ~studio para caracterizar este tipo de llamas. primero se realizó un analisis histórico. Se observó que los dardos de fuego no siempre son registrados y que, de los resgistrados, el 50% llevó al ~fecto dominó. El combustible más frecuentemente involucrado fue el glp, y el origen principal fue el transporte (operaciones de carga y descarga). El prigen específico más repetido fue el impacto, seguido por fallos mecánicos. En la mitad de los accidentes registrado hubo muertos. f::on el objeto de conocer mejor este tipo de accidentes fue construida una instalación en can padró. Algunos de los instrumentos utilizados fueron: ermopares, radiómetros, cámara ir y de vídeo, medidor de presión, estación meteorológica, etc. Se usaron varios diámetros de salida. El combustible ue propano comercial. Se hicieron 20 experimentos y de entre ellos fueron seleccionados y analizados los dardos de fuego sónicos. Se obtuvieron lamas de hasta 8 m de longitud (sin incluir ellift-off), con un caudal másico de 0.06 a 0.43 kg/s y una potencia térmica de entre 3 y 20 mw. ~e encontraron grandes diferencias entre las llamas causadas por la ignición de un gas y las originadas por la combustión de una mezcla liquido-gas, riendo estas últimas de mayor tamaño, amarillas y con fracciones de calor irradiado mayores. En esta tesis sólo se analizaron las llamas originadas por flujos gaseosos. ~e determinó la longitud l de la llama, mediante el uso de imágenes ir. Se observó que l aumenta con m y con el calor neto liberado q. Se ~esarrollaron dos correlaciones que describen esto. ~e determinó el perfil axial de temperaturas de la llama mediante el uso de termopares. Para describir la posición axial sobre la llama se utilizó el parámetro p: p = 0% en la base de la llama y p = 100% en la punta. Se encontraron tres regiones dentro de la llama: región i (p < 40%): la temperatura taumenta con p. región" (40 < p < 70%): talcanza su máximo (1800 - 1900 k) y varía ligeramente. región" (p > 70%): t disminuye, pero alcanza valores mayores que en la región 1. ste comportamiento fue expresado mediante un polinomio de segundo grado que permite calcular t en función de p. se encontró otra expresión similar para correlacionar t como función de q. el calor de flujo incidente i también fue analizado y se desarrolló una expresión de i como función de q. Se observó que i aumenta con m y con q, que disminuye rápidamente con la distancia al eje de la llama, por lo que el peligro se encuentra limitado a distancia relativamente cortas. a potencia emisiva de la llama e fue calculada utilizando el modelo del cuerpo sólido. Se encontraron valores de e superiores a los publicados en la iteratura debido que en dichos artículos se supone la transmisividad atmosférica r igual a 1, y esto produce subestimaciones de e. ambién se obtuvo la fracción de calor irradiado encontrándose que tiene un valor de 0.07 para los experimentos realizados, debido a que la llama era asi invisible. inalmente, se realizó un modelado numérico de dardos de fuego utilizando el programa fire dynamics simulator (fos). Se observó que fos permite obtener una predicción aceptable para este tipo de incendios con respecto a características generales de la llama, aunque todavía debe mejorarse el ódigo. Además, fueron se encontraron algunas discrepancias entre diferentes versiones de fos. Se observó que la utilización de celdas grandes puede llevar a deformaciones en la forma de la llama, haciéndola tubular, y que el empleo de dominios amplios no mejora los resultados de las simulaciones. lioc i
Datos académicos de la tesis doctoral «Estudio experimental y modelizacion matematica de dardos de fuego«
- Título de la tesis: Estudio experimental y modelizacion matematica de dardos de fuego
- Autor: Mercedes Gómez Mares
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 27/11/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Joaquim Casal FÁ brega
- Tribunal
- Presidente del tribunal: juli? Sempere cebrian
- josep Arnaldos viger (vocal)
- roberto Bubbico (vocal)
- José Luis Torero cullen (vocal)