Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Modelado de los parámetros térmicos y cinéticos para la caracterización de la reacción al fuego de materiales
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Ipiña, Alain Alonso |
| Copyright Year | 2017 |
| Abstract | espanolEsta tesis presenta una metodologia para el analisis del estudio de la fase solida de la descomposicion termica de los materiales. La informacion de los procesos de descomposicion proporciona datos vitales para interpretar el comportamiento al fuego de los productos. Para caracterizar un material de manera adecuada, es necesario saber como se produce la descomposicion termica, es decir, las propiedades termicas y cineticas que gobiernan el proceso de pirolisis que se produce debido al proceso de calentamiento al que se encuentra sometido. Las tecnicas de analisis termico han demostrado ser idoneas para obtener los datos termicos y cineticos de los materiales. Esas tecnicas se pueden clasificar segun el tamano de la muestra. En escala de miligramos, las tecnicas mas comunes son el analisis gravimetrico termico (TGA) que proporciona informacion sobre como pierde el peso la muestra debido al aumento de la temperatura y la calorimetria diferencial de barrido (DSC) que ofrece informacion sobre la energia liberada o absorbida por la muestra con el aumento de temperatura. En escala de gramos, el cono calorimetrico y el Fire Propagation Apparatus (FPA) son los equipos mas empleados. Ambos, obtienen la cantidad de energia liberada por la muestra cuando se somete a una fuente termica. Una vez obtenidas las curvas experimentales, existen varios metodos para definir las propiedades termicas y cineticas. Pueden clasificarse como metodos de adaptacion de modelos, isoconversional y metodos numericos. La metodologia presentada en esta tesis propone crear un metodo que, aunando un metodo de optimizacion numerica y un modelo de simulacion de la fluidodinamica computacional (CFD), obtenga los parametros cineticos y termicos de los materiales en miligramos aproximando de forma simultanea las curvas TGA y DSC simuladas a las experimentales obtenidas en los ensayos de laboratorio. La evaluacion de ambas curvas llevo a obtener un conjunto de parametros cineticos y termicos que permitio obtener una representacion de la pirolisis mas completa, puesto que recoge toda la informacion de los procesos, es decir, la perdida de masa y el balance energetico. En este documento se presentan los resultados de la aproximacion y las conclusiones del analisis. Una vez determinado el set de parametros que caracteriza el material en escala de miligramos, ese mismo set fue empleado para simular mediante un modelo CFD los ensayos de cono calorimetrico para diferentes flujos de calor. Los datos de las simulaciones fueron comparados con ensayos de laboratorio de cono calorimetrico. En esta tesis se presentan los resultados de la comparacion entre escalas (miligramos y gramos) de los materiales analizados y los efectos del cambio de escala. Para llevar a cabo un analisis mas completo de los efectos del cambio de escala, y no establecer conclusiones que se puedan limitarse a un material o una unica familia, se analizaron varios tipos de materiales: lignucelulosicos, polimeros termoplasticos y polimeros termoestables. EnglishTo characterize a material during a thermal decomposition process it is necessary to know the thermal and kinetic properties. This dissertation proposes a methodology that, combining a numerical optimization method and a computational fluid dynamics simulation model, obtain the kinetic and thermal parameters of the materials by a numerical approach to TGA and DSC curves simultaneously obtained in laboratory tests. The evaluation of both curves led to obtain a set of kinetic and thermal parameters that allowed to obtain a more complete pyrolysis representation, assessing the mass loss and the energy. This thesis shows the results of the approach and the conclusions of the analysis. Once the set of parameters was determined, this set was used to simulate by a CFD model the cone calorimetric tests under several heat flows. The data of the simulations were compared with laboratory tests. This thesis presents the results of the comparison between scales and the effects of scaling. |
| Starting Page | 1 |
| Ending Page | 1 |
| Page Count | 1 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://repositorio.unican.es/xmlui/bitstream/handle/10902/11970/TesisAAI.pdf?isAllowed=y&sequence=1 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
