MINISTERUL ADMINISTRAŢIEI ŞI INTERNELOR - IGSU

difuzie. Deoarece temperatura de aprindere este considerată a fi egală cu temperatura
de ardere, timpul de apariţie a fazei gazoase este ignorat. Pentru materialele solide
uzuale, procesul global de ardere este controlat de cinetica chimică la temperaturi
scăzute şi de difuzie la temperaturi ridicate. Incendiile de clădiri au loc de regulă întro
plajă variată de temperaturi (400–1.000º C), astfel încât atât cinetica reacţiilor
chimice, cât şi difuzia ar trebui luate în considerare. Acest lucru a condus la
impunerea modelelor avansate.
În cazul modelelor avansate, procesele chimice sunt descrise, de regulă, pe
schema reacţiilor cinetice de ordinul întâi. Pornind de la aceste scheme, modelele pot
fi clasificate astfel:
1. model într-un singur pas, global;
2. model bazat pe mai multe reacţii care au loc în fiecare fază a arderii;
3. model global, în două faze de ardere.
Denumirea de pas sau fază, se referă la etapele necesare pentru a descompune
în produşi de ardere, un combustibil dat. De exemplu, „un singur pas”, înseamnă că
transformarea are loc direct, fără a se obţine produşi de reacţie intermediari.
Termenul „global” se referă la modul cum sunt tratate energiile luate în considerare la
procesul de ardere. De exemplu, în cazul modelului bazat pe mai multe reacţii care au
loc în fiecare fază a arderii, se calculează energia de activare ca un efect combinat
(cumulativ) al tuturor sub-reacţiilor. În cazul modelului global, energia de activare
este utilizată pentru toate sub-reacţiile care au loc în una din cele două faze ale
arderii. Un exemplu de dezvoltare a unui model avansat este modelul lui Kung [4].
Acesta a inclus proprietăţi variabile cu temperatura, precum şi transferul termic
convectiv. Modelul lui Kung a fost dezvoltat ulterior ţinându-se cont de structura
poroasă a diferitelor materiale solide DiBlasi [5], de schimbările de structură care pot
avea loc Parker [6] sau de efectul conţinutului de umiditate (Atreya [7]; Moghtaderi
& co. [1]).
Conform studiului bibliografic realizat de Moghtaderi [1], cinetica tipică în
cazul arderii globale a celulozei a fost descrisă de numeroşi autori, concluzionându-se
că energia de activare poate lua valori între 33.4 kJ/mol şi 166.4 kJ/mol, în timp ce
factorul exponenţial al modelului variază între 0.1 şi 6.8x10 9 s -1 . Un alt exemplu de
model avansat este modelul într-un singur pas, global al lui Atreya [7], modelul bazat
pe mai multe reacţii care au loc în fiecare fază a arderii, al lui Parker [6] şi modelul
global, în două faze de ardere a lui DiBlasi [5].
MODELE TIPICE DE ARDERE
Aşa cum s-a menţionat în capitolul 1, modelul termic integral Quintiere s-a
aplicat la problema conducţiei termice tranzitorii unidimensionale (Quintiere şi
Rhodes [8]; Spearpoint şi Quintiere [9]). În acest caz, poziţiei frontului de ardere i-a
fost alocată o temperatură fixă de ardere. Modelul a dat rezultate foarte bune în cazul
arderii materialelor termoplastice. Cu câteva modificări, acest model este utilizat şi în
cazul arderii lemnului în aşa-numitul calorimetru tip con (Spearpoint şi Quintiere
163