Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS

La predicció de l’evolució d’un incendi i el comportament del foc presenta encara a dia d’avui reptes científics i tecnològics importants. És per aquest motiu que no s’ha aconseguit crear encara un simulador d’incendis forestals que sigui adequat per diferents tipus d’escenaris, vegetació i condicio...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Tarragó Clivillé, Diana
Formato: tesis de maestría
Fecha de publicación:2015
País:España
Recursos:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:catalán
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2099.1/25682
Acesso em linha:https://hdl.handle.net/2099.1/25682
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Forest fires -- Prevention and control
Fires -- Computer simulation
Computational fluid dynamics
Incendis forestals -- Prevenció i control
Incendis -- Simulació per ordinador
Dinàmica de fluids -- Simulació per ordinador
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Termodinàmica
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Física de fluids
id ES_3d8f87d75d0a96e34db47ed58bd14e80
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2099.1/25682
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
title Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
spellingShingle Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
Tarragó Clivillé, Diana
Forest fires -- Prevention and control
Fires -- Computer simulation
Computational fluid dynamics
Incendis forestals -- Prevenció i control
Incendis -- Simulació per ordinador
Dinàmica de fluids -- Simulació per ordinador
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Termodinàmica
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Física de fluids
title_short Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
title_full Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
title_fullStr Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
title_full_unstemmed Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
title_sort Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDS
dc.creator.none.fl_str_mv Tarragó Clivillé, Diana
author Tarragó Clivillé, Diana
author_facet Tarragó Clivillé, Diana
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pastor Ferrer, Elsa
dc.subject.none.fl_str_mv Forest fires -- Prevention and control
Fires -- Computer simulation
Computational fluid dynamics
Incendis forestals -- Prevenció i control
Incendis -- Simulació per ordinador
Dinàmica de fluids -- Simulació per ordinador
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Termodinàmica
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Física de fluids
topic Forest fires -- Prevention and control
Fires -- Computer simulation
Computational fluid dynamics
Incendis forestals -- Prevenció i control
Incendis -- Simulació per ordinador
Dinàmica de fluids -- Simulació per ordinador
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Termodinàmica
Àrees temàtiques de la UPC::Física::Física de fluids
description La predicció de l’evolució d’un incendi i el comportament del foc presenta encara a dia d’avui reptes científics i tecnològics importants. És per aquest motiu que no s’ha aconseguit crear encara un simulador d’incendis forestals que sigui adequat per diferents tipus d’escenaris, vegetació i condicions atmosfèriques. El simulador d’incendis forestals Wildland-urban interface Fire Dynamics Simulator – WFDS – es troba actualment en constant evolució, fet que fa que sigui necessària una validació global i dels seus diferents components de manera més concreta per aconseguir omplir aquest buit. L’objectiu d’aquest projecte és contribuir en la tasca de validació de WFDS, tot duent a terme una revisió detallada de la definició de la força d’arrossegament implementada al model del simulador i un estudi de simulació per a analitzar-ne la seva bondat. El projecte consta d’una breu introducció al simulador WFDS on s’explica l’estructura del model matemàtic Tot seguit, s’aborda el fenomen de l’arrossegament, inicialment des d’un punt de vista teòric – la definició física de la força – fins a la consideració que se’n fa en l’àmbit de l’enginyeria química, on és present en la majoria d’operacions bàsiques. A més a més, s’estudia com es defineix la força d’arrossegament al model matemàtic de WFDS i les opcions que té l’usuari del simulador per a especificar, la seva modelització. S’analitzen dues formes diferenciades a WFDS per definir la força d’arrossegament: mitjançant la definició d’una constant d’arrossegament i la geometria de les partícules o bé fixant un valor constant del producte de la constant i el coeficient d’arrossegament. Per tal de determinar la forma idònia per definir la força d’arrossegament s’han dut a terme uns experiments a escala de laboratori amb palla d’ordi com a combustible. En aquestes cremes es caracteritza el llit de combustible i es determina la velocitat de propagació del foc. Els escenaris de laboratori es reprodueixen amb el simulador WFDS tenint en compte les diferents opcions per definir la força d’arrossegament. S’escullen 5 escenaris diferents: a partir del càlcul de la constant d’arrossegament i utilitzant una correlació per definir el coeficient d’arrossegament característica per partícules cilíndriques i per partícules esfèriques, respectivament; a partir de l’estimació del número de Re i calculant el producte de la constant i el coeficient d’arrossegament considerant el combustible com partícules cilíndriques, com partícules esfèriques o com un llit empaquetat a partir de la correlació empírica d’Ergun, respectivament. Les tres últimes opcions requereixen la determinació de la velocitat de l’aire per tal de poder estimar el número de Re i estableixen com a paràmetre constant el coeficient d’arrossegament, que per definició varia en funció del règim i el tipus de partícula. L’estudi revela que és necessari un grau de precisió molt elevat per determinar la velocitat de l’aire per calcular el número de Re i que, a no ser que es disposi de la tecnologia adequada, és més adient introduir la constant d’arrossegament i la geometria de la partícula. També posa de manifest que, tot i que el combustible experimental té una geometria cilíndrica, no hi ha diferències significatives quan aquest es simula com a tal o com a geometria esfèrica. Dels dos blocs experimentals estudiats, se n’ha aconseguit simular correctament un dels dos i s’ha corroborat que la força d’arrossegament no és un paràmetre decisiu a l’hora d’aconseguir resultats més acurats, sinó que és més important ser precís en l’avaluació d’altres paràmetres. En aquest sentit, cal assenyalar la necessitat d’especificar correctament la velocitat de màxima de crema, que s’ha detectat com a sensible a mesura que s’augmenta les dimensions del llit de combustible.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015
2015-01-01
2015
2015-03-27
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2099.1/25682
url https://hdl.handle.net/2099.1/25682
dc.language.none.fl_str_mv Catalán
cat
language_invalid_str_mv Catalán
language cat
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869406454654435328
spelling Estudi de l’efecte de la força d’arrossegament al simulador d’incendis forestals WFDSTarragó Clivillé, DianaForest fires -- Prevention and controlFires -- Computer simulationComputational fluid dynamicsIncendis forestals -- Prevenció i controlIncendis -- Simulació per ordinadorDinàmica de fluids -- Simulació per ordinadorÀrees temàtiques de la UPC::Física::TermodinàmicaÀrees temàtiques de la UPC::Física::Física de fluidsLa predicció de l’evolució d’un incendi i el comportament del foc presenta encara a dia d’avui reptes científics i tecnològics importants. És per aquest motiu que no s’ha aconseguit crear encara un simulador d’incendis forestals que sigui adequat per diferents tipus d’escenaris, vegetació i condicions atmosfèriques. El simulador d’incendis forestals Wildland-urban interface Fire Dynamics Simulator – WFDS – es troba actualment en constant evolució, fet que fa que sigui necessària una validació global i dels seus diferents components de manera més concreta per aconseguir omplir aquest buit. L’objectiu d’aquest projecte és contribuir en la tasca de validació de WFDS, tot duent a terme una revisió detallada de la definició de la força d’arrossegament implementada al model del simulador i un estudi de simulació per a analitzar-ne la seva bondat. El projecte consta d’una breu introducció al simulador WFDS on s’explica l’estructura del model matemàtic Tot seguit, s’aborda el fenomen de l’arrossegament, inicialment des d’un punt de vista teòric – la definició física de la força – fins a la consideració que se’n fa en l’àmbit de l’enginyeria química, on és present en la majoria d’operacions bàsiques. A més a més, s’estudia com es defineix la força d’arrossegament al model matemàtic de WFDS i les opcions que té l’usuari del simulador per a especificar, la seva modelització. S’analitzen dues formes diferenciades a WFDS per definir la força d’arrossegament: mitjançant la definició d’una constant d’arrossegament i la geometria de les partícules o bé fixant un valor constant del producte de la constant i el coeficient d’arrossegament. Per tal de determinar la forma idònia per definir la força d’arrossegament s’han dut a terme uns experiments a escala de laboratori amb palla d’ordi com a combustible. En aquestes cremes es caracteritza el llit de combustible i es determina la velocitat de propagació del foc. Els escenaris de laboratori es reprodueixen amb el simulador WFDS tenint en compte les diferents opcions per definir la força d’arrossegament. S’escullen 5 escenaris diferents: a partir del càlcul de la constant d’arrossegament i utilitzant una correlació per definir el coeficient d’arrossegament característica per partícules cilíndriques i per partícules esfèriques, respectivament; a partir de l’estimació del número de Re i calculant el producte de la constant i el coeficient d’arrossegament considerant el combustible com partícules cilíndriques, com partícules esfèriques o com un llit empaquetat a partir de la correlació empírica d’Ergun, respectivament. Les tres últimes opcions requereixen la determinació de la velocitat de l’aire per tal de poder estimar el número de Re i estableixen com a paràmetre constant el coeficient d’arrossegament, que per definició varia en funció del règim i el tipus de partícula. L’estudi revela que és necessari un grau de precisió molt elevat per determinar la velocitat de l’aire per calcular el número de Re i que, a no ser que es disposi de la tecnologia adequada, és més adient introduir la constant d’arrossegament i la geometria de la partícula. També posa de manifest que, tot i que el combustible experimental té una geometria cilíndrica, no hi ha diferències significatives quan aquest es simula com a tal o com a geometria esfèrica. Dels dos blocs experimentals estudiats, se n’ha aconseguit simular correctament un dels dos i s’ha corroborat que la força d’arrossegament no és un paràmetre decisiu a l’hora d’aconseguir resultats més acurats, sinó que és més important ser precís en l’avaluació d’altres paràmetres. En aquest sentit, cal assenyalar la necessitat d’especificar correctament la velocitat de màxima de crema, que s’ha detectat com a sensible a mesura que s’augmenta les dimensions del llit de combustible.Universitat Politècnica de CatalunyaPastor Ferrer, Elsa20152015-01-0120152015-03-27master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2099.1/25682reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Cataláncatopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spainhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2099.1/256822026-05-27T15:37:01Z
score 15,301603

Registos relacionados