Sensitivity analysis applied to the pyrolysis of charring and non-charring materials under a cone calorimeter
Résumé
A sensitivity analysis is performed using the Morris method to prioritize the input parameters of a pyrolysis model according to their degree of influence on the heat release rate (HRR). Moreover, this sensitivity analysis aims determining possible interactions between the input parameters. Indeed, this important aspect is original and at our best knowledge has never been studied in the past. Two materials are studied under cone calorimeter: a non-charring (poly(methyl methacrylate) (PMMA)) and a charring one (polyvinyl chloride (PVC)). Different thicknesses and external heat fluxes are studied to determine their effects on the parameters influence. With regard to PMMA, the most influent parameters are the activation energy, the emissivity, the density and the heat capacity. For the PVC, the most influent parameters are the activation energies. For the PVC, this study showed the existence of interactions between input parameters. This result is original and shows the importance of considering this in sensitivity analysis studies.
Une analyse de sensibilité est réalisée à l'aide de la méthode Morris afin de hiérarchiser les paramètres d'entrée d'un modèle de pyrolyse en fonction de leur degré d'influence sur le taux de dégagement de chaleur (HRR). De plus, cette analyse de sensibilité vise à déterminer les interactions possibles entre les paramètres d'entrée. En effet, cet aspect important est original et, à notre connaissance, n'a jamais été étudié dans le passé. Deux matériaux sont étudiés sous calorimètre à cône : un matériau non carbonisant (poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA)) et un matériau carbonisant (polychlorure de vinyle (PVC)). Différentes épaisseurs et différents flux de chaleur externes sont étudiés pour déterminer leurs effets sur l'influence des paramètres. En ce qui concerne le PMMA, les paramètres les plus influents sont l'énergie d'activation, l'émissivité, la densité et la capacité thermique. Pour le PVC, les paramètres les plus influents sont les énergies d'activation. Pour le PVC, cette étude a montré l'existence d'interactions entre les paramètres d'entrée. Ce résultat est original et montre l'importance d'en tenir compte dans les études d'analyse de sensibilité.