Kursplan för

Branddynamik - avancerad
Fire Dynamics - Advanced

VBRN05, 9 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)

Gäller för: Läsåret 2015/16
Beslutad av: Utbildningsnämnd C
Beslutsdatum: 2015-04-15

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Brandteknik.
Obligatorisk för: MFST1
Undervisningsspråk: Kursen ges på engelska

Syfte

Det övergripande syftet med kursen är att studenterna efter genomgången kurs skall förstå vilka olika stadier ett brandförlopp i en byggnad går igenom. Vidare syftar kursen till att ge studenterna kunskap om olika metoder och tekniker som tillämpas vid analys av ett brandförlopp samt att utveckla deras förmåga att kritiskt granska sådana metoder med avseende på praktisk tillämpning. Kursen syftar också till att öka ingenjörsmässigheten och förmågan att bygga och analysera modeller.

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna förklara rummets inverkan på ett brandförlopp.
• Kunna förklara olika modellers användningsområden och begränsningar för brandtekniska beräkningar.
• Kunna karaktärisera olika stadier av ett brandförlopp utifrån olika storheter.

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

• Kunna använda olika handräkningsmodeller och datormodeller för beräkning av olika storheter i ett brandförlopp.
• Kunna beräkna värdet på olika fysiska storheter som är relaterade till ett brandförlopp.
• Kunna analysera och tolka resultat från brandtekniska experiment.
• Kunna bedöma rimligheten av framräknade svar från olika beräkningsmodeller
• Kunna uppskatta värde på indata till beräkningsmodeller då dessa saknas i problemställningen.
• Kunna designa brandtekniska system för kontroll och hantering av brandgaser.
• Kunna värdera vilken effekt brandförloppet kan ha på människor i byggnaden.
• Kunna beräkna tid till kritiska förhållanden vid brand i en byggnad.
• Muntligen och skriftligen kunna argumentera för sina val av modeller och antaganden i analysen av ett brandförlopp i privat och offentlig verksamhet.
• Kunna presentera resultat från brandtekniska experiment på ett överskådligt och vetenskapligt sätt.
• Kunna söka och använda information rörande brandförlopp i byggnader i vetenskapliga tidskrifter och handböcker.
• Kunna planera och genomföra brandtekniska experiment.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

• Visa förmåga att göra bedömningar av olika beräkningsmodellers lämplighet för olika typer av problem.
• Visa insikt i vilket ansvar man har som brandingenjör att välja och redovisa parametrar så att modellerna nyttjas på ett korrekt sätt.

Kursinnehåll

• Kvalitativ beskrivning av ett brandförlopp. Antändning, flamspridning. Olika sätt att kategorisera en brand. Byggnadens effekt på branden.
• Effektutveckling. Massavbrinning och effektutvecklingens tidsberoende, storleksordningen på effektutvecklingen, olika testmetoders styrkor och svagheter, alfa-t2 tillväxt, rummets effekt på effektutvecklingen, framtagandet av en effektkurva.
• Brandplymer och flammor. Froude-talet, medelflamhöjd, flamhöjdskorrelationer, olika profiler i en plym, ideala plymen, starka och svaga plymer, plymkorrelationer, ceiling jets, speciella saker att beakta vid dimensionering, kvasistationära förhållanden, att välja plymmodell.
• Tryckprofiler. Bakgrund till flöden i byggnader. Bernoullis ekvation. Beräkna tryck, hastighet och massflöde genom öppningar.
• Gastemperaturer. Energibalansen, värmeövergångstal, korrelationer för beräkning av gastemperaturen.
• Värmetransport. Ledning, konvektion och strålning. Synfaktorer, emissivitet.
• Rökfyllnad. Tryckökning i brandrummet. Transienta rökfyllnadsmodeller. Stationära modeller för kontroll av brandgaser. Kontinuitetsekvationerna.
• Förbränningsprodukter. Ekvivalenskvot. Sotproduktion.
• Datormodellering. Zonmodellerns submodeller. Begränsningar i modellerna. CFD modeller.

Kursens examination

Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Slutbetyget baseras på skriftlig tentamen (enskilt arbete), hemuppgifter (enskilt arbete) och laborationsrapport (arbete i grupp) samt kräver deltagande vid obligatoriska seminarier.

Delmoment
Kod: 0111. Benämning: Branddynamik.
Antal högskolepoäng: 6. Betygsskala: TH. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen. Delmomentet omfattar: Undervisningen baseras på ett antal föreläsningar och övningar.
Kod: 0211. Benämning: Laborationer och hemarbete.
Antal högskolepoäng: 3. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Godkända hemuppgifter och laborationsrapporter. Delmomentet omfattar: Delmomentet utgörs av hemuppgifter som löses enskilt av studenten. Studenterna arbetar i grupp i laborationerna. Kamratgranskning används för att studenterna ska reflektera över sin egen laborationsrapport och hjälpa sina kamrater till en bättre slutrapport.

Antagningsuppgifter

Förkunskapskrav:

• Matematik, endimensionell analys

Förutsatta förkunskaper: Termodynamik med strömningslära, grundläggande kurs.
Begränsat antal platser: 40
Urvalskriterier: Antal högskolepoäng till examen. Förtur ges till studenter på Masterprogrammet i Brandteknik.
Kursen överlappar följande kurser: VBR033, VBRF05, VBRF10

Kurslitteratur

• Karlsson, B and Quintiere, J G: Enclosure Fire Dynamics. CRC Press, 1999. ISBN: 0-8493-1300-7.

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Nils Johansson, nils.johansson@brand.lth.se