Development of a Detailed Approach to Model the Solid Pyrolysis with the Coupling Between Solid and Gases Intra-Pores Phenomena / Duy Cuong DINH  

Titre : Development of a Detailed Approach to Model the Solid Pyrolysis with the Coupling Between Solid and Gases Intra-Pores Phenomena Titre original : Développement d'une approche détaillée de modèle de pyrolyse avec prise en compte du couplage intra-pore solide-gaz Type de document : thèse Auteurs : Duy Cuong DINH, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Franck RICHARD, Directeur de thèse ; Benjamin BATIOT, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Pascal BOULET, Rapporteur ; Bart MERCI, Rapporteur ; Gaëlle FONTAINE, Examinateur ; Jean LACHAUD, Examinateur Année de publication : 2024 Importance : 235 p. Note générale : NNT 2024ESMA0029 Acknowledgements Résumé Mots clés Contents Introduction Bibliography Appendices Catégories : Algorithmes génétiques Analyse multiéchelle Bois Calorimètres Essais de comportement au feu Incendies:Prévention Matériaux poreux Pyrolyse Thermogravimétrie Transfert de chaleur Transfert de masse Résumé : LITERATURE REVIEW Introduction Pyrolysis of Wood Experimental Techniques for Studying Wood Pyrolysis Existing Modelling Approaches of Wood Pyrolysis Kinetic Models for Pyrolysis Coupling Solid and Gas Phase Phenomena Conclusion EXPERIMENTAL METHODS Introduction Thermogravimetric Analysis (TGA) Cone Calorimeter Tests Comparative TGA Testing for Cone Conditions Implications and Discussion THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS MODELLING AND KINETEIC PARAMETER OPTIMIZATION Introduction Development of the Virtual Initial Mass Concept Application of the Virtual Initial Mass Concept to Volumetric Mass (Density) Mechanism Selection and Optimization Comparative Analysis of Mechanisms Conclusion DEVELOPMENT AND IMPLEMENTATION OF MULTIPHASE MODELS Introduction Representative Elementary Volume (REV) Thermal Decomposition of Materials Mass Conservation Momentum Conservation: Darcy's Law Gaseous Species Conservation: Calculating the Mass Fraction of Each Species Enthalpy Conservation: Sensible Enthalpy in Terms of Temperature Properties Calculation Contributions of the Author in PATO Through This Thesis Summary and Implications SIMULATION RESULTS AND ANALYSIS Introduction Cone Calorimeter Simulation Setup Results and Comparisons: 1D vs 2D Axisymmetric Model Results and Comparisons: Mechanisms Analysis Model Validation: Comparison with Experimental Data Conclusion CONCLUSION AND PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-04904323

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Modeling of the Reaction to Fire of Materials in Under-Ventilated Spaces. Application on the PMMA / Rita NOHRA  

Titre : Modeling of the Reaction to Fire of Materials in Under-Ventilated Spaces. Application on the PMMA Titre original : Modélisation de la réaction au feu des matériaux en milieux sous ventilés. Application au PMMA Type de document : thèse Auteurs : Rita NOHRA, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Benjamin BATIOT, Directeur de thèse ; D. MARQUIS, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Anthony COLLIN, Rapporteur ; Bart MERCI, Rapporteur ; Gaëlle FONTAINE, Examinateur ; Yannick PIZZO, Examinateur Importance : 135 p. Note générale : NNT 2024ESMA0004 Ackowledgement Table of Contents List of Figures List of Tables Nomenclature Introduction Bibliography Résumé Mots clés Abstract Keywords Catégories : Air confiné Calorimètres Combustion Essais de comportement au feu Incendies:Prévention Polyméthacrylate de méthyle:Inflammabilité Pyrolyse Transfert de chaleur Transfert de masse Résumé : STATE OF THE ART PMMA Fire Behavior Under Air Thermal Behavior of PMMA under Under-Oxygenated Atmospheres Conclusion EXPERIMENTAL SETUP Material The Controlled Atmosphere Cone Calorimeter Heat Release Rate Correction Gas Temperature Field In-Sample Temerature Profile Measurements Total Surface Heat Flux Test Conditions and Experimental Protocol Determination of the Ignition and Extinction Times Mean Calculation Data Representation Conclusion THERMAL BEHAVIOR OF PMMA UNDER AIR Ignition Parameters and Critical Heat Flux under Ambient Air Conditions Behavior of PMMA Solid Phase under Ambient Air Conditions Behavior of PMMA Gas Phase under Ambient Air Conditions Conclusion THERMAL BEAHVIOR OF PMMA IN UNDER-OXYGENATED ATMOSPHERES Behavior of the PMMA in Under-Oxygenated Atmospheres Combined Effect of the Oxygen Concentration and Heat Flux on the Thermal Behavior of the PMMA Conclusion CONCLUSION AND PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-04540272

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Modeling Study of Pyrolysis of Composite Materials: Application to Wood and Carbon/Epoxy Composite / Xiaowen QIN  

Titre : Modeling Study of Pyrolysis of Composite Materials: Application to Wood and Carbon/Epoxy Composite Titre original : Modélisation de la pyrolyse des matériaux composites : Application au bois et composite carbone/époxy Type de document : thèse Auteurs : Xiaowen QIN, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Franck RICHARD, Directeur de thèse ; Benjamin BATIOT, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Alexis COPPALLE, Rapporteur ; Bernard PORTERIE, Rapporteur ; Pascal BOULET, Examinateur ; Jean LACHAUD, Examinateur ; Virginie DRÉAN, Examinateur Importance : 288 p. Note générale : NNT 2021ESMA0006 Acknowledgements Abstract Table of Content List of Figures List of Tables Nomenclature References Appendicex: Summary in French for each Chpater Catégories : Bois:Combustion Calorimètres Composites Incendies:Prévention Pyrolyse Simulation, Méthodes de Transfert de chaleur Transfert de masse Résumé : INTRODUCTION Background and Motivation Research Aim Research Methodology Thesis Outline LITERATURE REVIEW Composite Materials: General Background Pyrolysis Phenomenon in the Fire Scenario Multi-Scale Experiment and parameters Estimation Conclusion DESCRIPTION OF THE PATO SOLVER The Theory of Volume Averaging Pyrolysis Kinetics*Conservation Equations*Boundary Conditions Modeling Work Protocol Modeling Assumption and Simulation Options Conclusion PARTICLE SCALE MODELING OF THE WOOD PYROLYSIS TGA Experitmental Procedure TGA Experitmental Results TGA Pyrolysis Modeling Study Conclusion CONE CALORIMETER EXPERIMENTS AND MODEL VALIDATION FOR WOOD PYROLYSIS CACC Experiment Description and Temperature Measurement Inverse Analysis to Obtain Heat Convection Coefficient Inverse Analysis to Obtain Wood Thermophysical Parameters Inverse Analysis to Obtain Char Thermophysical Parameters Model Validation for Moisture Evaporation Model Validation for Wood Pyrolysis under Different Scenarios Conclusion MULTI-SCALE APPLICATION OF THE MODEL TO CARBON/EPOXY COMPOSITE PYROLYSIS TGA Experiments and Model Validation Cone Calorimeter Experiments and Model Validation COnclusion SENSITIVITY ANALYSIS Kinetic and Thermodynamic Parameters Influence Thermal and Physical Parameters Influence Boundary Parameters Influence Water Content Influence Concusion CONCLUSION AND PERSPECTIVE Conclusion Perspective En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03167564

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