面向锥型量热计至水平火焰蔓延模拟中估计材料属性有效传递的敏感性分析
流体动力学
2023-10-06 v2
摘要
基于温度依赖热解速率的预测性火焰蔓延模型需要众多材料属性作为输入参数。这些参数通常通过对锥型量热计等台式实验数据优化与反演建模得到。随后估计参数被传递至火焰蔓延模拟,其中预期发生自持传播。该传递的基本前提是:优化中所用模拟模型对火焰蔓延重要输入参数具有足够敏感性。否则,估计参数将附带增大的不确定性并被传递至火焰蔓延模拟。本文采用基于方差的全局敏感性分析方法——Sobol 指数——对此进行研究。我们比较了锥型量热计与水平火焰蔓延模拟对聚甲基丙烯酸甲酯 15 项有效属性的敏感性。结果显示两种设置间存在显著差异:锥型量热计由两个温度依赖比热值间的强交互效应主导,而火焰蔓延受多个参数影响。此外,发现某些参数对锥型量热计的重要性随时间变化,表明单值代价函数可能不足以在优化中涵盖所有敏感参数。
引用
@article{arxiv.2310.02680,
title = {Sensitivity Analysis for an Effective Transfer of Estimated Material Properties from Cone Calorimeter to Horizontal Flame Spread Simulations},
author = {Tássia L. S. Quaresma and Tristan Hehnen and Lukas Arnold},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.02680},
year = {2023}
}