Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, David José Simões
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/94030
Resumo: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_6d5f6c09e78e1e0695422877139c21c7
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/94030
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrierModelação matemática e experimental de uma barreira anti-fogoIncêndios florestaisBarreira anti-fogoTemperaturaFluxo de calorFunção de transferênciaWild firesFire-proof barrierTemperatureHeat fluxTransfer functionDissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaYear after year, Portugal faces wild fire seasons with devastating consequences. Besides burning thousands of hectares of forest, wildfires lead to destruction of structures and the loss of human lives. Many studies reveal that this natural catastrophe is an increasing threat. Consequently, it is imperative to develop more effective solutions to protect people and structures, such as the fire-proof barrier that was the subject of this thesis. The focus of this work was the thermal behaviour of a fibreglass barrier with aluminium coating while being exposed to an heat source that changes intensity with time.Initially, the state-of-the-art for fire-proof barrier models was studied. However, none of the analyzed models was applicable to this barrier. Many of the already existing models are only applicable in barriers with high thermal conductivity (metallic barriers) whose temperature is only a function of time. Due to the lack of an already existing model for this case, a new approximate analytical model was developed. The accuracy of said model was then evaluated by comparing the model's predictions against laboratory experiments using a convective heat source. The experimental results showed a good proximity between the measured values and the model predictions. In the future, this model must be improved in order to include water cooling systems that were not considered in this work. That will allow the optimization of water consumption while conserving the barrier's integrity throughout the exposure to an high intensity heat source.Ano após ano, Portugal enfrenta épocas de incêndios florestais com consequências devastadoras. Para além de queimarem milhares de hectares de floresta, os fogos florestais levam à destruição de estruturas e à perda de vidas humanas. Muitos estudos revelam que esta catástrofe natural é uma ameaça crescente. Logo, torna-se imperativo desenvolver soluções mais eficazes para a proteção de pessoas e estruturas, como a barreira anti-fogo que será estudada nesta tese. Este trabalho teve como foco o comportamento térmico de uma barreira de fibra de vidro revestida com alumínio quando exposta a uma fonte de calor que varia com o tempo.Inicialmente foi feito um estudo do estado de arte de modelos térmicos para barreiras anti-fogo. Contudo, nenhum dos modelos analisados se revelou aplicável à barreira em estudo. Muitos modelos só são aplicáveis a barreiras com elevada condutibilidade térmica (barreiras metálicas) em que se considera que a temperatura apenas varia com o tempo.Face a esta necessidade foi desenvolvido um novo modelo analítico aproximado aplicável na situação em estudo. A precisão do modelo foi depois avaliada comparando as suas previsões com experiências laboratoriais utilizando uma fonte de calor convectiva. Os resultados das experiências mostraram uma boa proximidade entre os valores medidos e as previsões do modelo. No futuro este modelo deve ser melhorado para incluir sistemas de arrefecimento a água que não foram considerados no presente trabalho. Isso permitirá otimizar o consumo de água enquanto se conserva a integridade da barreira ao longo de toda a exposição a uma fonte de calor de elevada intensidade.Outro - CENTRO2020 project ”FIREPROTECT - Systems for the protection of people and infrastructures exposed to the fire” (Centro- 01-0246-FEDER-000015)2020-12-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/94030http://hdl.handle.net/10316/94030TID:202687201engPereira, David José Simõesinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2022-05-25T10:27:50Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/94030Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:12:52.008043Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
Modelação matemática e experimental de uma barreira anti-fogo
title Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
spellingShingle Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
Pereira, David José Simões
Incêndios florestais
Barreira anti-fogo
Temperatura
Fluxo de calor
Função de transferência
Wild fires
Fire-proof barrier
Temperature
Heat flux
Transfer function
title_short Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
title_full Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
title_fullStr Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
title_full_unstemmed Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
title_sort Mathematical and experimental modelling of a fire-proof barrier
author Pereira, David José Simões
author_facet Pereira, David José Simões
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, David José Simões
dc.subject.por.fl_str_mv Incêndios florestais
Barreira anti-fogo
Temperatura
Fluxo de calor
Função de transferência
Wild fires
Fire-proof barrier
Temperature
Heat flux
Transfer function
topic Incêndios florestais
Barreira anti-fogo
Temperatura
Fluxo de calor
Função de transferência
Wild fires
Fire-proof barrier
Temperature
Heat flux
Transfer function
description Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-22
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/94030
http://hdl.handle.net/10316/94030
TID:202687201
url http://hdl.handle.net/10316/94030
identifier_str_mv TID:202687201
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799134023811858432

Registros relacionados