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Fire Inside the Cavity of a Non-flammable Facade: Step-by-Step Development of Multiphysics Computer Simulations
Indexado
WoS WOS:001382370000001
Scopus SCOPUS_ID:85212879267
DOI 10.1007/S10694-024-01680-Z
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The cavities in a building facade can significantly increase the fire hazard, acting as pathways and accelerators for the vertical spread of flames and smoke, even in non-combustible facades. Ensuring fire safety during facade design requires a thorough understanding of how cavity geometry influences fire dynamics. However, established theories for this phenomenon are lacking. Therefore, in this study, we use the computational fluid dynamics code FireFOAM to develop step-by-step multiphysics simulations incorporating fluid mechanics, heat transfer, buoyancy, and combustion phenomena to investigate the non-linear behaviour in narrow vertical cavities. Four scenarios of increasing complexity are modelled and validated against experimental data from the literature. The simulations predict flow velocities and convective heat fluxes within 20% error and buoyancy-driven flow, radiative heat flux, and flame height predictions within 30% error across a range of cavity widths. The study also highlights the limitations of the models, offering insights for future refinement. The results demonstrate that computer simulations can reliably be used to study critical phenomena of cavity fires and, with future improvements, predict fire behaviour across various facade designs and conditions.

Revista



Revista ISSN
Fire Technology 0015-2684

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Disciplinas de Investigación



WOS
Engineering, Multidisciplinary
Materials Science, Multidisciplinary
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Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Khoo, Benjamin - Imperial Coll London - Reino Unido
Arup - Reino Unido
Imperial College London - Reino Unido
Arup Group Limited - Reino Unido
2 Jahn, Wolfram - Pontificia Universidad Católica de Chile - Chile
3 Bonner, Matthew - Imperial Coll London - Reino Unido
Imperial College London - Reino Unido
4 Kotsovinos, Panagiotis - Arup - Reino Unido
Arup Group Limited - Reino Unido
5 Rein, Guillermo - Imperial Coll London - Reino Unido
Imperial College London - Reino Unido

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Financiamiento



Fuente
Engineering and Physical Sciences Research Council
Engineering and Physical Sciences Research Council (UK)
Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo
Timber Innovation Center UC
Timber Innovation Center UC (Chile)
Arup (UK)
ANID BASAL (CENAMAD, Chile).

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work is supported by the Engineering and Physical Sciences Research Council (UK), Arup (UK), Timber Innovation Center UC (Chile) and ANID BASAL FB210015 (CENAMAD, Chile).
This work is supported by the Engineering and Physical Sciences Research Council (UK), Arup (UK), Timber Innovation Center UC (Chile) and ANID BASAL FB210015 (CENAMAD, Chile)

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