Evaluation of kinetic parameters appropriate for modeling urethane foam insulation performance

Abstract

Computer codes which model the pyrolysis of thermal insulators for in-depth temperature response are particularly sensitive to the kinetic parameters used in the code. The parameter values, which are evaluated from thermogravimetric analysis (TG), are, in turn, sensitive to the heating and gas flow rates in the TG sample environment as well as the composition of the gas. In this study, the effects of these experimental variables on computer code predictions and their correlations with experimental data are demonstrated. The insulators are urethane foams and were subjected to simulated and actual instantaneous fire test conditions. The Charring Material Ablation computer code was used to model insulator performance.

Zusammenfassung

Computercode zur Modellierung der Pyrolyse von Wärmeisolatoren sind den im Code verwendeten kinetischen Parametern gegenüber besonders empfindlich. Die aus der thermogravimetrischen Analyse (TG) abgeleiteten Parameterwerte sind dagegen empfindlich gegenüber den Aufheiz- und Gasstromgeschwindigkeiten in der Umgebung der TG-Proben sowie gegenüber der Gaszusammensetzung. In vorliegender Arbeit wird der Einfluß dieser experimentellen Variablen auf die Computercodevoraussagen und deren Übereinstimmung mit den Versuchsdaten dargestellt. Die Isolatoren waren Urethanschäume und wurden simulierten und wirklichen Momentfeuertestbedingungen unterzogen.

Резюме

Компьютерные коды, ис пользуемые при моделировании пирол иза термических изоляторов для глуби ны температурного от клика, особенно чувствител ьны к кинетическим параметрам, использу емым в таком коде. Вели чины параметров, определя емые на основе термогравиметричес кого анализа, в свою оч ередь, чувствительны к скор ости нагрева и скорос ти потока газа, а также к с оставу газа. Показано влияние таких экспериментал ьных переменных на компьютерные кодовы е прогнозы и их коррел яции с экспериментальными данными. Изоляционны е пеноуретаны были под вергнуты моделирова нию и определению действи тельной, температуры восплам енения. Для проведени я моделирования этого изолирующего матери ала был использован комп ьютерный код типа Уда ление Обугленного Материа ла.