Kursplan för
Branddynamik - avancerad
Fire Dynamics - Advanced
VBRN05, 9 högskolepoäng, A (Avancerad nivå)
Gäller för: Läsåret 2020/21
Beslutad av: Programledning BI/RH
Beslutsdatum: 2020-03-16
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 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.
Kursens examination
Betygsskala: TH - (U,3,4,5) - (Underkänd, Tre, Fyra, Fem)
Prestationsbedömning: Slutbetyget baseras på skriftlig tentamen (enskilt arbete), hemuppgifter (enskilt arbete) och laborationsrapport (arbete i grupp) samt kräver deltagande vid obligatoriska seminarier.
Om så krävs för att en student med varaktig funktionsnedsättning ska ges ett likvärdigt examinationsalternativ jämfört med en student utan funktionsnedsättning, så kan examinator efter samråd med universitetets avdelning för pedagogiskt stöd fatta beslut om alternativ examinationsform för berörd student.
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
Förutsatta förkunskaper: FMAA05 Endimensionell analys eller FMAB65 Endimensionell analys B1 tillsammans med FMAB70 Endimensionell analys B2, MMVA01 Termodynamik med strömningslära.
Begränsat antal platser: 40
Urvalskriterier: Avklarade högskolepoäng inom programmet. Inom de program där kursen är listad som obligatorisk har antagen student platsgaranti. För övrigt ges förtur till studenter vars program har kursen listad i läro- och timplanen.
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