Charring of timber under fully developed natural fire – stochastic modeling
Project goals
The project deals with stochastic modeling of charring of timber under fully developed natural fire. Current methods follow the prescriptive approach, where the fire resistance of timber structures is estimated based on the charring rates valid only for standard fire exposure, or parametric fire curves. However, natural fire conditions may cause different failure or damage of a structure comparing to standard fire conditions. The project is designed to prepare a completely novel stochastic model coupling the effect of pyrolysis with heat-mass transfer to determine charring of timber under fully developed natural fire conditions. The randomness of material parameters of timber and parameters of natural fire will be embedded in the model to reflect the stochastic nature of charring. The proposed methodology based on material testing, fluid dynamics models, validation on full-scale experiments and statistical evaluation will ensure the required accuracy of the solution.
Keywords
Charring of timberStochastic modelNatural fireHeat-mass transferPyrolysisFluid dynamicsFull-scale tests
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
—
Call for proposals
—
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
M2 - International cooperation
Contract ID
21-30949K
Alternative language
Project name in Czech
Zuhelnatění dřeva při plně rozvinutém přirozeném požáru – stochastické modelování
Annotation in Czech
Projekt se zabývá stochastickým modelováním zuhelnatění dřeva při plně rozvinutém přirozeném požáru. Současné metody se řídí normativním přístupem, kdy se požární odolnost dřevěných konstrukcí stanovuje na základě rychlosti zuhelnatění platné pouze pro normové nebo parametrické teplotní křivky. V porovnání s normovými požáry může však přirozený požár způsobit odlišný způsob selhání nebo poškození konstrukce. Projekt je proto zaměřen na přípravu zcela nového stochastického modelu, který propojí účinek pyrolýzy s přenosem tepla a hmoty. Díky tomuto modelu bude možné stanovit zuhelnatění dřeva v podmínkách plně rozvinutého přirozeného požáru. Náhodnost materiálových vlastností dřeva a parametrů přirozeného požáru bude začleněna do modelu tak, aby model odrážel stochastické chování zuhelnatění. Navrhovaná metodika založená na materiálových a požárních zkouškách, dynamických modelech tekutin, validaci pomocí experimentů skutečného měřítka a statistickém vyhodnocení zajistí požadovanou přesnost řešení.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
20101 - Civil engineering
OECD FORD - secondary branch
20303 - Thermodynamics
OECD FORD - another secondary branch
20501 - Materials engineering
BJ - Thermodynamics
JG - Metallurgy, metal materials
JN - Civil engineering
JP - Industrial processes and processing
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2024
Project status
—
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GF-R
Data delivery date
Mar 12, 2025
Finance
Total approved costs
3,850 thou. CZK
Public financial support
3,850 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 850 CZK thou.
Public support
3 850 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Civil engineering
Solution period
01. 03. 2021 - 31. 12. 2024