Fire safety engineering — Requirements governing algebraic formulae — Part 9: Ejected flame from an opening

This document specifies the requirements governing the application of explicit algebraic formula sets to the calculation of specific characteristics of ejected flame from an opening.

Ingénierie de la sécurité incendie — Exigences régissant les formules algébriques — Partie 9: Panache de flamme sortant d'une ouverture

Le présent document spécifie les exigences régissant l’application d’ensembles de formules algébriques explicites pour le calcul de caractéristiques spécifiques d’un panache de flamme sortant d’une ouverture.

General Information

Status
Published
Publication Date
22-Aug-2022
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
23-Aug-2022
Due Date
21-Mar-2022
Completion Date
23-Aug-2022
Ref Project

Buy Standard

Standard
ISO 24678-9:2022 - Fire safety engineering — Requirements governing algebraic formulae — Part 9: Ejected flame from an opening Released:23. 08. 2022
English language
25 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 24678-9:2022 - Fire safety engineering — Requirements governing algebraic formulae — Part 9: Ejected flame from an opening Released:23. 08. 2022
French language
26 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 24678-9
First edition
2022-08
Fire safety engineering —
Requirements governing algebraic
formulae —
Part 9:
Ejected flame from an opening
Ingénierie de la sécurité incendie — Exigences régissant les formules
algébriques —
Partie 9: Panache de flamme sortant d'une ouverture
Reference number
ISO 24678-9:2022(E)
© ISO 2022

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2022
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Requirements governing the description of physical phenomena.2
5 Requirements governing the calculation process. 2
6 Requirements governing limitations . 2
7 Requirements governing input parameters . 2
8 Requirements governing the domain of applicability . 2
9 Example of documentation . 2
Annex A (informative) Formulae for heat flux from ejected flame from an opening .3
Bibliography .25
iii
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 4, Fire
safety engineering.
A list of all parts in the ISO 24678 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Introduction
The ISO 24678 series is intended to be used by fire safety practitioners involved in fire safety
engineering calculation methods. It is expected that users of this document are appropriately qualified
and competent in the field of fire safety engineering. It is particularly important that users understand
the parameters within which particular methodologies can be used.
Algebraic formulae conforming to the requirements of this document are used with other engineering
calculation methods during fire safety design. Such design is preceded by the establishment of a context,
including the fire safety goals and objectives to be met, as well as performance criteria when a tentative
fire safety design is subject to specified design fire scenarios. Engineering calculation methods are used
to determine if these performance criteria are met by a particular design and if not, how the design
needs to be modified.
The subjects of engineering calculations include the fire-safe design of entirely new built environments,
such as buildings, ships or vehicles as well as the assessment of the fire safety of existing built
environments.
The algebraic formulae discussed in this document can be useful for estimating the consequences of
design fire scenarios. Such formulae are valuable for allowing the practitioner to quickly determine
how a proposed fire safety design needs to be modified to meet performance criteria and to compare
among multiple trial designs. Detailed numerical calculations can be carried out up until the final
design documentation. Examples of areas where algebraic formulae have been applicable include
determination of heat transfer, both convective and radiant, from fire plumes, prediction of ceiling
jet flow properties governing detector response times, calculation of smoke transport through vent
openings and analysis of enclosure fire hazards such as smoke filling and flashover. However, the simple
models often have stringent limitations and are less likely to include the effects of multiple phenomena
occurring in the design scenarios.
The general principles of fire safety engineering are described in ISO 23932-1, which provides a
performance-based methodology for engineers to assess the level of fire safety for new or existing built
environments. Fire safety is evaluated through an engineered approach based on the quantification
of the behaviour of fire and based on knowledge of the consequences of such behaviour on life safety,
property and the environment. ISO 23932-1 provides the process (necessary steps) and essential
elements to design a robust performance-based fire safety programme.
ISO 23932-1 is supported by a set of fire safety engineering documents available on the methods and
data needed for the steps in a fire safety engineering design summarized in Figure 1 (taken from
ISO 23932-1:2018, Clause 4). This set of documents is referred to as the Global fire safety engineering
analysis and information system. This global approach and system of standards provides an awareness
of the interrelationships between fire evaluations when using the set of fire safety engineering
documents. The set includes ISO 16732-1, ISO 16733-1, ISO 16734, ISO 16735, ISO 16736, ISO 16737, the
ISO 24678 series, the ISO 24679 series, ISO 16730-1, ISO/TS 29761, ISO/TS 13447, and other supporting
Technical Reports that provide examples of and guidance on the application of these documents.
Each document supporting the global fire safety engineering analysis and information system includes
language in the introduction to tie that document to the steps in the fire safety engineering design
process outlined in ISO 23932-1. ISO 23932-1 requires that engineering methods be selected properly to
predict the fire consequences of specific scenarios and scenario elements (ISO 23932-1:2018, Clause 12).
Pursuant to the requirements of ISO 23932-1, this document provides the requirements governing
algebraic formulae for fire safety engineering. This step in the fire safety engineering process is shown
as a highlighted box in Figure 1 and described in ISO 23932-1.
v
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)

a
See also ISO/TR 16576 (Examples).
b
See also ISO 16732-1, ISO 16733-1, ISO/TS 29761.
c
See also ISO 16732-1, ISO 16733-1, ISO/TS 29761.
d
See also ISO/TS 13447, ISO 16730-1, ISO/TR 16730-2 to ISO/TR 16730-5 (Examples), ISO 16734, ISO 16735,
ISO 16736, ISO 16737, ISO/TR 16738, ISO 24678-6.
e
See also ISO/TR 16738, ISO 16733-1.
NOTE Documents linked to large parts of the fire safety engineering design process: ISO 16732-1,
ISO 16733-1, the ISO 24678 series, ISO 24679-1, ISO/TS 29761, ISO/TR 16732-2 and ISO/TR 16732-3 (Examples),
1)
ISO/TR 24679-2, ISO/TR 24679-4, ISO/TR 24679-5 and ISO/TR 24679-6 (Examples).
Figure 1 — Flow chart illustrating the fire safety engineering design process
(from ISO 23932-1:2018)
1) Under development. Stage at the time of publication: ISO/DTR 24679-5:2022.
vi
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 24678-9:2022(E)
Fire safety engineering — Requirements governing
algebraic formulae —
Part 9:
Ejected flame from an opening
1 Scope
This document specifies the requirements governing the application of explicit algebraic formula sets
to the calculation of specific characteristics of ejected flame from an opening.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 13943, Fire safety — Vocabulary
ISO 24678-1, Fire safety engineering — Requirements governing algebraic formulae — Part 1: General
requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13943 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
aspect ratio of an ejecting plane
ratio of the opening width to the height of ejecting plane, typically half of the opening height
3.2
ejected flame from an opening
flame ejected from an opening in a flashed enclosure
3.3
equivalent opening radius
equivalent radius for the ejecting plane, typically upper-half area of the opening
3.4
façade
products or constructions added to the external surface of an existing wall or frame
3.5
mass flow rate
flow rate of fire effluent ejected from an opening
1
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
3.6
mean temperature rise
time-averaged gas temperature rise above the ambient value
3.7
neutral plane
location where the pressure difference across an opening is zero
3.8
trajectory of ejected flame
trace of the centreline of the ejected flame
3.9
unburnt gas
combustible gas generated in a fire enclosure but yet to burn outside of an opening as a part of ejected
flame
4 Requirements governing the description of physical phenomena
4.1 The requirements governing the description of physical phenomena as specified in ISO 24678-1
apply, in addition to the requirements specified in the following subclauses.
4.2 The ejected flame from an opening is a complex, thermo-physical phenomenon that can be highly
transient or nearly steady-state. It contains regions where there is usually flaming combustion and
regions where there is no combustion taking place, but only a turbulent upward flow dominated by
buoyancy forces. Regions of the ejected flame from an opening (whether or not flaming/combusting,
influence of aspect ratio of opening, etc.) to which specific formulae apply shall be clearly identified.
4.3 The ejected flame from an opening can be significantly affected by many environmental
parameters, e.g. property of enclosure and fire sources, aspect ratio of an opening, façade wall, external
wind. The property of ejected flame shall be described taking these parameters into account.
5 Requirements governing the calculation process
The requirements specified in ISO 24678-1 governing the calculation process apply.
6 Requirements governing limitations
The requirements specified in ISO 24678-1 governing limitations apply.
7 Requirements governing input parameters
The requirements specified in ISO 24678-1 governing input parameters apply.
8 Requirements governing the domain of applicability
The requirements specified in ISO 24678-1 governing domain of applicability apply.
9 Example of documentation
An example of documentation meeting the requirements in Clauses 4-8 is given in Annex A.
2
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Annex A
(informative)

Formulae for heat flux from ejected flame from an opening
A.1 Scope
This annex provides a set of formulae for heat flux from ejected flame. As a simple case, a single
rectangular opening in a flashed enclosure is considered.
A.2 Symbols and abbreviated terms used in Annex A
a coefficient for axial distance calculation
a' coefficient for horizontal distance calculation
2
A opening area (m )
2
A internal surface area of an enclosure (m )
T
B width of the opening (m)
c specific heat of air at a constant pressure (kJ/kg·K)
p
C coefficient for axial distance calculation
C' coefficient for horizontal distance calculation
f configuration factor of a rectangular plane to a horizontal target (-)
rect-h
f configuration factor of a rectangular plane to a vertical target (-)
rect-v
F configuration factor (-)
F configuration factor of continuous flame region seen from a horizontal target (-)
h,cont
F configuration factor of intermittent flame region seen from a horizontal target (-)
h,int
F configuration factor of opening area seen from a horizontal target (-)
h,opening
F configuration factor of continuous flame region seen from a vertical target (-)
v,cont
F configuration factor of intermittent flame region seen from a vertical target (-)
v,int
F configuration factor of opening area seen from a vertical target (-)
v,opening
2
g gravitational acceleration (m/s )
2
h heat transfer coefficient (kW/m ·K)
H opening height (m)
ΔH heat of combustion (kJ/kg)
L length of radiating plane (m)
e
3
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
m exponent for axial distance calculation
m' exponent for horizontal distance calculation
m mass burning rate of fuel
b
m mass flow rate of inflow fresh air into an opening (kg/s)
in
m mass flow rate of outflow gas out of an opening (kg/s)
out
n aspect ratio of the ejecting plane of an opening (−)
2
q convective heat flux (kW/m )
conv
2
q radiative heat flux (kW/m )
rad
2
q total heat flux (kW/m )
total
Q heat release rate from combustibles in an enclosure (kW)
Q enthalpy flow rate of the gas ejected from an opening (kW)
e
Q heat release rate from unburnt gas (kW)
f
Q total heat release rate from ejected flame (kW)
ef
Q * dimensionless heat release rate from ejected flame for aspect ratio ≤ 5
ef
Q * dimensionless heat release rate from ejected flame for aspect ratio > 5
l,ef
Q critical heat release rate for onset of ejected flame (kW)
v,crit
r equivalent opening radius (m)
0
S separation distance between an opening and a target (m)
T mean temperature of ejected flame (K)
e
T mean temperature of continuous flame region (1 093 K)
e,cont
T mean temperature of intermittent flame region (977 K)
e,int
T fire enclosure temperature (K)
f
T surface temperature of a target (K)
s
T ambient temperature (K)

ΔT mean temperature rise of ejected flame above ambient (K)
e
ΔT temperature rise in a fire enclosure above ambient (K)
f
x horizontal distance in an outward direction from the top of the opening (m)
z height above the top of the opening (m)
z’ height of ejected flame along the trajectory (m)
Z height of the neutral plane (m)
n
Δz height of a virtual origin for aspect ratio ≤ 5 (m)
4
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Δz height of a virtual origin for aspect ratio > 5 (m)
l
α flow coefficient (−)
−1
β volume expansion ratio (K )
2
ε emissive power of ejected flame (kW/m )
λ ratio of height of radiating plane to width of radiating plane (-)
θ flame tilt angle (rad.)
Θ dimensionless temperature for aspect ratio ≤ 5 (-)
Θ dimensionless temperature for aspect ratio > 5 (-)
l
3
ρ density of ambient air (1,2 kg/m )

3
ρ density of ejected flame gas (kg/m )
e
-11 2 4
σ Stefan-Boltzmann constant (5,67×10 kW/m ·K )
ξ ratio of normal distance to radiation plane to width of radiating plane (-)
A.3 Description of physical phenomena addressed by the formula set
A.3.1 General description of the calculation method
A.3.1.1 Calculation procedure
Estimating the heat flux received by a target from an ejected flame involves the three following steps:
— determination of characteristics of the ejected flame from an opening;
— determination of heat flux characteristics of ejected flame from an opening;
— calculation of heat flux received by a target (configuration factor of a flame to a target, atmospheric
transmissivity along radiation path).
A.3.2 Scenario elements to which the formula set is applicable
The formula set is applicable to heat flux from quasi-steady-state ejected flames from a rectangular
opening equipped in a wall. Heat flux to a wall above an opening and to a wall facing an opening are
calculated.
A.3.3 Self-consistency of the formula set
The formula set provided in this annex has been derived and reviewed to ensure that calculations
resulting from different formulae in the set are consistent (i.e. do not produce conflicts).
A.3.4 International Standards and other documents where the formula set is used
None specified.
5
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
A.4 Formula set: documentation of calculation process
A.4.1 General description of the calculation process
As shown in Figure A.1, heat flux is emitted by a flame and received by a target surface. The heat flux
received by a target from ejected flame can be calculated by Formula (A.1):
qq=+ q (A.1)
totalrad conv
Key
1 enclosure
2 fire source
3 ejected flame
4 central axis
Figure A.1 — Heat flux from an ejected flame to a target
Figure A.2 depicts the successive steps for estimating the heat flux received by a target from an
ejected flame. As presented in Figure A.2, the model is composed of different interdependent sub-
models. the heat release rate and temperature in the room are determined from the specified burning
object characteristics. Then the heat release rate from the ejected flame from an opening is calculated
considering the unburnt gas. Using this value, a trajectory of the ejected flame and the central axis
temperature are determined. The geometry of the ejected flame is determined by the aspect ratio of
the opening and is calculated using the height from the top of the opening and the horizontal distance
from the top of the opening. The effect of blockage by participation medium such as soot, water vapour
and dipole gases is considered where necessary as atmospheric transmissivity.
The target is considered as an infinitesimally small plane element, which is assumed to be located at
the minimum distance between the ejected flame and the target. As configuration factors are also
considered in the calculations of the physical phenomena, the point is associated with an element
surface. In the rest of this document, the target is seen as a unit surface of a target.
6
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Figure A.2 — Calculation process of heat flux received by a target from an ejected flame
A.4.2 Shape of ejected flame
The shape of the ejected flame is determined according to the aspect ratio of an ejecting plane. The
aspect ratio of an ejecting plane is calculated using Formula (A.2):
B
n= (A.2)
HZ−
()
n
For an aspect ratio ≤ 5, a tilted quadrangular prism flame is assumed as shown in Figure A.3. For an
[1][2]
aspect ratio > 5, an upright quadrangular prism shape is assumed as shown in Figure A.4. It is also
assumed that the bottom of the ejection flame is located at the neutral plane of the opening. The height
of the neutral plane is calculated using Formula (A.3):
H
Z = (A.3)
n
13/
1+(/TT )
f ∞
7
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Key
1 target 1
2 target 2
Figure A.3 — Shape of the ejected flame for aspect ratio ≤ 5
Key
1 target 1
2 target 2
Figure A.4 — Shape of the ejected flame for aspect ratio > 5
A.4.3 Total heat release rate from an ejected flame from an opening
A.4.3.1 General
The heat release rate from an ejected flame from an opening is calculated by the sum of enthalpy flow
rate out of an opening and heat release rate of unburnt gas burning outside of an opening.
8
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
A.4.3.2 Mass flow rate of gas from an opening
The pyrolysis rate of the combustible is negligible because it is very small compared to the flow rates
of outflowing hot gas and inflowing air. The mass flow rates into and out of an opening are calculated
[3][4][5]
using Formula (A.4):
mm==05, AH (A.4)
in out
A.4.3.3 Enthalpy flow rate of gas out of an opening
The enthalpy flow rate of the gas ejected from an opening is calculated with Formula (A.5), using the
temperature rise inside the enclosure and the mass flow rate out of an opening:
Qc= mTΔ (A.5)
e p outf
A.4.3.4 Heat release rate from unburnt gas
[6]
The critical heat release rate for the onset of ejected flame, Q , is given by Formula (A.6). If the fire
v,crit
is controlled by ventilation, unburnt gas is generated in the enclosure. The unburnt gas is ejected from
an opening and burnt with oxygen outside of an opening. The heat release rate from unburnt gas is
[1]
calculated by Formulae (A.6) and (A.7):
25//35
QA=150 ()AH (A.6)
v,crit T
25//35
QH==Δ mQ--QA150 ()AH (A.7)
fb v,crit T
NOTE The valid range of Formula (A.6) is 5 ≤ n ≤ 20.
A.4.3.5 Total heat release rate from ejected flame
The total heat release rate from an ejected flame from an opening is calculated by summing
[1]
Formulae (A.5) and (A.7), resulting in Formula (A.8):
QQ=+ Q (A.8)
ef ef
A.4.4 Dimensionless temperature of the central axis temperature rise of an ejected
flame
A.4.4.1 General
The central axis temperature is calculated along the trajectory of ejected flame. Notation of
dimensionless temperature for the central axis is shown in Figure A.5.
9
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Key
1 enclosure
2 fire source
3 ejected flame
4 central axis
Figure A.5 — Notation of dimensionless temperature for the central axis
A.4.4.2 Aspect ratio ≤ 5
The dimensionless form of the central axis temperature of the ejected flame, Θ, at aspect ratio ≤ 5 is
[2]
given using Formula (A.9):
53/
ΔTr
e
0
Θ = (A.9)
13/
2
 
TQ
∞ ef
 
22
 
cgρ
p e
 
The parameter, r , expressed in m, is the equivalent opening radius according to the rectangular
0
[2]
opening area. This parameter is obtained by using Formula (A.10), which corresponds to a circular
opening having the same area as the rectangular opening:
BH()−Z
n
r = (A.10)
0
π
The density of ejected gas is correlated with the temperature of ejected flame using Formula (A.11):
353
ρ = (A.11)
e
T
e
10
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
A.4.4.3 Aspect ratio > 5
The dimensionless form of the central axis temperature rise of the ejected flame, Θ , at an aspect ratio
l
> 5 is given by Formulae (A.12):
ΔTH()−Z
en
Θ = (A.12)
l
13/
2
 
TQ(/B)
∞ ef
 
22
 
cgρ
p e
 
A.4.5 Non-dimensional temperature according to the distance along the central axis of
ejected flame from an opening
A.4.5.1 Aspect ratio ≤ 5
The distance along the central axis of the ejected flame from an opening, z', at an aspect ratio ≤ 5 is
[6]
correlated with non-dimensional temperature using Formulae (A.13) to (A.15):
54/
zr'l=−42n( Θ) −Δz (A.13)
()
0
∗ 2
ΔzQ=00, 4 r (A.14)
ef 0
Q
∗ ef
Q = (A.15)
ef
12//52
cTρ gr
p ∞∞ 0
where z’ is the distance as measured along the trajectory of the central axis as shown in Figure A.6.
A.4.5.2 Aspect ratio > 5
The distance along the central axis of the ejected flame from an opening, z', at an aspect ratio > 5 is
[6]
correlated with non-dimensional temperature using Formulae (A.16) to (A.18):
54/
zH'l=−42n( Θ )( −−Zz) Δ (A.16)
()
ln l
∗ 2
ΔzQ=−00,(4 HZ ) (A.17)
ll,efn
QB/
∗ ef
Q = (A.18)
l,ef
12//32
cTρ gH()−Z
Pn∞∞
11
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 17 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
Key
1 enclosure
2 fire source
3 ejected flame
4 central axis
Figure A.6 — Notation of distance along the central axis of ejected flame from an opening
A.4.6 Vertical distance along the central axis of ejected flame from an opening
[7]
The vertical distance, z, and axial distance, z’, are correlated using Formulae (A.19) to (A.22):
zz'−
m
=−Caexp( n ) (A.19)
HZ−
n
10, 7
Cn=−0,e345 xp(,0 297 ),+ 0 083 3 (A.20)
2
an=−0,,321 ++2091n ,54 (A.21)
2
mn=−0,,02300++122n 0,571
(A.22)
A.4.7 Horizontal distance of ejected flame from top of opening
A.4.7.1 Aspect ratio ≤ 5
The horizontal distance of ejected flame from the top of the opening, x, at an aspect ratio ≤ 5 is given
[7]
using Formulae (A.23) to (A.26):
x z z
m'
=C'( )exp{'−a () } (A.23)
HZ− HZ− HZ−
nn n
23, 6
Cn'e=−110 xp(,0 209 ),+0 945 (A.24)
12
  © ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 18 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
41, 3
an',=−3310exp( ,012 11),+ 59 (A.25)
43, 2
mn',=−1120exp(−+,)001 75 12, 5 (A.26)
A.4.7.2 Aspect ratio > 5
The horizontal distance of ejected flame from the top of the opening, x, at an aspect ratio > 5 is given
using Formula (A.27):
HZ−
n
x= (A.27)
2
A.4.8 Emissive power
The emissive power is approximated by 1 assuming that the flame is a blackbody.
A.4.9 Configuration factor
The configuration factor from the radiating surface to a target is calculated by the geometry of the
[8]
flame and the location of the target using Formulae (A.28) to (A.30):
Key
1 emitting surfaces (flame)
2 target in the vertical orientation
Figure A.7 — Geometry of a tilted flame and location of a target
LS− sinθ
SsinθθScos Scosθ
    
e
Ff=2 , + f , cosθ
 
rect-v   rect-v  

B/22B/ B/2 BB/2
    
(A.28)
LS− sinθ
 SsinθθScos  Scosθ  
 
e
+ f , − f , sinθ
 
rect-h   recct-h  

B/22B/ B/22B/
     
13
© ISO 2022 – All rights reserved

---------------------- Page: 19 ----------------------
ISO 24678-9:2022(E)
 
1 1 λ λ 1
−−1 1
 
f (,λξ)t≡ an + tan (A.29)
rect-v
 
2π 2 22 2 22
11++ξ ξ λξ++λξ
 
 
1 11ξ
−−1 1
f (,λξ)t≡− an tan  (A.30)
rect-h
2π ξ 22 22
 
λξ++λξ
 
A.4.10 Radiative heat flux to a target
Continuous and intermittent flame regions are shown in Figure A.8. It is assumed that the temperature
of the continuous flame region, T , is 1 093 K and that of the intermittent flame region, T ,
e,cont e,int
[9][10]
is 977 K:
44
()820++273 ()520+273
4
T = =977K (A.31)
e,int
2
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 24678-9
Première édition
2022-08
Ingénierie de la sécurité incendie —
Exigences régissant les formules
algébriques —
Partie 9:
Panache de flamme sortant d'une
ouverture
Fire safety engineering — Requirements governing algebraic
formulae —
Part 9: Ejected flame from an opening
Numéro de référence
ISO 24678-9:2022(F)
© ISO 2022

---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences régissant la description des phénomènes physiques . 2
5 Exigences régissant le processus de calcul . 2
6 Exigences régissant les limites .2
7 Exigences régissant les paramètres d’entrée. 2
8 Exigences régissant le domaine d’application . 2
9 Exemple de documentation .3
Annexe A (informative) Formules pour la densité de flux de chaleur provenant d’un
panache de flamme sortant d’une ouverture. 4
Bibliographie .26
iii
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-
comité SC 4, Ingénierie de la sécurité incendie.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 24678 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
Introduction
La série ISO 24678 est destiné à être utilisé par les praticiens de la sécurité incendie impliqués dans les
méthodes de calcul utilisées dans l’ingénierie de la sécurité incendie. Il est prévu que les utilisateurs
du présent document possèdent une qualification et une compétence appropriées dans le domaine de
l’ingénierie de la sécurité incendie. Il est particulièrement important que les utilisateurs comprennent
les paramètres avec lesquels les méthodologies spécifiques peuvent être utilisées.
Les formules algébriques conformes aux exigences du présent document sont utilisées conjointement
avec d’autres méthodes de calcul d’ingénierie lors du dimensionnement de la sécurité incendie. Ces
calculs sont précédés par l’établissement d’un contexte, y compris les buts et objectifs de sécurité contre
l’incendie à atteindre, ainsi que par des critères de performance lorsqu’un dimensionnement de sécurité
incendie est soumis à des scénarios d’incendie de dimensionnement. Les méthodes de calcul d’ingénierie
sont utilisées pour déterminer si ces critères de performance sont satisfaits par un dimensionnement
particulier et si ce n’est pas le cas, comment il est nécessaire de modifier le dimensionnement.
Les aspects couverts par les calculs d’ingénierie incluent le dimensionnement de la sécurité incendie
des environnements bâtis entièrement neufs, par exemple les bâtiments, les navires ou les véhicules,
ainsi que l’évaluation de la sécurité contre l’incendie des environnements bâtis existants.
Les formules algébriques mentionnées dans le présent document peuvent être utiles pour estimer les
conséquences des scénarios d’incendie de dimensionnement. Ces formules sont utiles dans la mesure où
elles permettent au praticien de déterminer rapidement la manière dont il est nécessaire de modifier
un dimensionnement de sécurité incendie suggéré pour répondre aux critères de performance, et de le
comparer avec de multiples dimensionnements d’essai. Les calculs numériques détaillés peuvent être
reportés jusqu’à la documentation de dimensionnement finale. Les domaines dans lesquels des formules
algébriques se sont révélées applicables comprennent, par exemple, la détermination du transfert
de chaleur, par convection et par rayonnement, des panaches de feu, la prédiction des propriétés des
écoulements en jet sous plafond régissant les temps de réponse des détecteurs, le calcul du transport de
la fumée dans les ouvertures de ventilation et l’analyse des dangers d’un feu en milieu confiné tels que
le remplissage par la fumée et l’embrasement généralisé. Cependant, les modèles simples ont parfois
des limites contraignantes et sont moins susceptibles d’inclure les effets de phénomènes multiples qui
se produisent dans le scénario de dimensionnement.
Des principes généraux de l’ingénierie de la sécurité incendie sont décrits dans l’ISO 23932-1, ils
fournissent une méthodologie «performantielle» utile aux ingénieurs pour l’évaluation du niveau de
sécurité incendie des environnements bâtis neufs ou existants. La sécurité incendie est évaluée par
une méthode d’ingénierie basée sur la quantification du comportement du feu, prenant en compte la
connaissance des conséquences d’un tel comportement sur la protection des vies humaines, des biens et
de l’environnement. L’ISO 23932-1 décrit le processus (les étapes nécessaires) et les éléments essentiels
afin de concevoir un programme de sécurité incendie «performantiel» robuste.
L’ISO 23932-1 s’appuie sur un ensemble de documents d’ingénierie de la sécurité incendie disponibles
et portant sur les méthodes et les données requises pour les étapes de conception d’un processus
d’ingénierie de sécurité incendie, résumées à la Figure 1 (extraite de l’Article 4 de l’ISO 23932-1:2018).
Cet ensemble de documents est désigné sous l’appellation générale de Système global d’information
et d’analyse de l’ingénierie de la sécurité incendie. Cette approche globale et ce système de normes
fournissent une prise de conscience des interrelations entre les évaluations incendie lorsque l’ensemble
de documents d’ingénierie de la sécurité incendie est utilisé. Cet ensemble comprend l’ISO 16732-1,
l’ISO 16733-1, l’ISO 16734, l’ISO 16735, l’ISO 16736, l’ISO 16737, la série ISO 24678, la série ISO 24679,
l’ISO 16730-1, l’ISO/TS 29761, l’ISO/TS 13447 et d’autres Rapports techniques d’accompagnement qui
fournissent des exemples et des recommandations relatives à l’application de ces documents.
Chaque document se rapportant au système global d’information et d’analyse de l’ingénierie de la
sécurité incendie comprend, dans son introduction, des informations permettant de relier ce document
aux étapes correspondantes du processus de dimensionnement par l’ingénierie de la sécurité incendie
présenté dans l’ISO 23932-1. L’ISO 23932-1 exige que les méthodes d’ingénierie soient choisies
correctement pour prédire les conséquences du feu de scénarios et éléments de scénario spécifiques
(ISO 23932-1:2018, Article 12). Conformément aux exigences de l’ISO 23932-1, le présent document
v
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
fournit les exigences qui régissent les formules algébriques du dimensionnement de la sécurité incendie.
L’étape correspondante dans le processus d’ingénierie de la sécurité incendie est signalée par un fond
grisé à la Figure 1 et décrite dans l’ISO 23932-1.
vi
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)

a
Voir également l’ISO/TR 16576 (Exemples).
b
Voir également l’ISO 16732-1, l’ISO 16733-1 et l’ISO/TS 29761.
c
Voir également l’ISO 16732-1, l’ISO 16733-1 et l’ISO/TS 29761.
d
Voir également l’ISO/TS 13447, l’ISO 16730-1, l’ISO/TR 16730-2 à l’ISO/TR 16730-5 (Exemples), l’ISO 16734,
l’ISO 16735, l’ISO 16736, l’ISO 16737, l’ISO/TR 16738, l’ISO 24678-6.
vii
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
e
Voir également l’ISO/TR 16738 et l’ISO 16733-1.
NOTE Documents liés à des parties importantes du processus de dimensionnement par ingénierie de la
sécurité incendie: ISO 16732-1, ISO 16733-1, la série ISO 24678, ISO 24679-1, ISO/TS 29761, ISO/TR 16732-2 et
1)
ISO/TR 16732-3 (Exemples), ISO/TR 24679-2, ISO/TR 24679-4, ISO/TR 24679-5 et ISO/TR 24679-6 (Exemples).
Figure 1 — Organigramme représentant le processus de conception par ingénierie de la
sécurité incendie (extrait de l’ISO 23932-1:2018)
1) En cours d’élaboration. Stade au moment de la publication : ISO/DTR 24679-5:2022.
viii
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 8 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 24678-9:2022(F)
Ingénierie de la sécurité incendie — Exigences régissant
les formules algébriques —
Partie 9:
Panache de flamme sortant d'une ouverture
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences régissant l’application d’ensembles de formules algébriques
explicites pour le calcul de caractéristiques spécifiques d’un panache de flamme sortant d’une
ouverture.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 13943, Sécurité au feu — Vocabulaire
ISO 24678-1, Ingénierie de la sécurité incendie — Exigences régissant les formules algébriques — Partie 1:
Exigences générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ ISO 13943 ainsi que les
suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
rapport d’aspect d’un plan de sortie
rapport entre la largeur d’ouverture et la hauteur du plan de sortie, généralement la moitié de la hauteur
de l’ouverture
3.2
panache de flamme sortant d’une ouverture
flamme sortant d’une ouverture d’une enceinte embrasée
3.3
rayon équivalent de l’ouverture
rayon équivalent pour le plan de sortie, généralement l’aire de la moitié supérieure de l’ouverture
3.4
façade
produits ou constructions ajoutés à la surface extérieure d’un mur ou support existant
1
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
3.5
débit massique
débit de l’effluent du feu sortant d’une ouverture
3.6
élévation moyenne de température
moyenne temporelle de l’élévation de la température du gaz au-dessus de la valeur ambiante
3.7
plan neutre
emplacement dans l’ouverture où la différence de pression est de zéro
3.8
trajectoire d’un panache de flamme sortant
tracé de la ligne médiane du panache de flamme sortant
3.9
gaz imbrûlé
gaz combustible généré dans une enceinte feu mais susceptible de brûler à l’extérieur d’une ouverture
et faisant partie d’un panache de flamme sortant
4 Exigences régissant la description des phénomènes physiques
4.1 Les exigences spécifiées dans les paragraphes suivants ainsi que les exigences régissant la
description des phénomènes physiques telles que spécifiées dans l’ISO 24678-1 s’appliquent.
4.2 Le panache de flamme sortant d’une ouverture est un phénomène thermophysique complexe qui
peut être très transitoire ou quasi stable. Il contient des zones où il y a généralement une combustion
avec flamme et des zones où il n’y a aucune combustion qui se produit, mais uniquement un écoulement
turbulent ascensionnel dominé par des forces de flottabilité. Les zones du panache de flamme sortant
d’une ouverture (qu’il y ait ou non présence de flammes/combustion, influence du rapport d’aspect
de l’ouverture, etc.) pour lesquelles des formules spécifiques s’appliquent doivent être clairement
identifiées.
4.3 Le panache de flamme sortant d’une ouverture peut être affecté de manière significative par
différents paramètres environnementaux, par exemple, les propriétés de l’enceinte et les sources
d’incendie, le rapport d’aspect de l’ouverture, le mur de façade, le vent extérieur. Les propriétés du
panache de flamme sortant doivent être décrites en prenant ces paramètres en compte.
5 Exigences régissant le processus de calcul
Les exigences régissant le processus de calcul telles que spécifiées dans l’ISO 24678-1 s’appliquent.
6 Exigences régissant les limites
Les exigences régissant les limites telles que spécifiées dans l’ISO 24678-1 s’appliquent.
7 Exigences régissant les paramètres d’entrée
Les exigences régissant les paramètres d’entrée telles que spécifiées dans l’ISO 24678-1 s’appliquent.
8 Exigences régissant le domaine d’application
Les exigences régissant le domaine d’application telles que spécifiées dans l’ISO 24678-1 s’appliquent.
2
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
9 Exemple de documentation
L’Annexe A fournit un exemple de documentation respectant les exigences des Articles 4 à 8.
3
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
Annexe A
(informative)

Formules pour la densité de flux de chaleur provenant d’un
panache de flamme sortant d’une ouverture
A.1 Domaine d’application
La présente annexe fournit un ensemble de formules pour la densité de flux de chaleur provenant d’un
panache de flamme sortant. Pour simplifier, on considère une seule ouverture rectangulaire dans une
enceinte embrasée.
A.2 Symboles et abréviations utilisés dans l’Annexe A
a coefficient pour le calcul de la distance axiale
a' coefficient pour le calcul de la distance horizontale
2
A aire de l’ouverture (m )
2
A aire de la surface intérieure d’une enceinte (m )
T
B largeur de l’ouverture (m)
c chaleur spécifique de l’air à une pression constante (kJ/kg·K)
p
C coefficient pour le calcul de la distance axiale
C' coefficient pour le calcul de la distance horizontale
f facteur de configuration du plan rectangulaire par rapport à une cible horizontale (-)
rect-h
f facteur de configuration du plan rectangulaire par rapport à une cible verticale (-)
rect-v
F facteur de configuration (-)
F facteur de configuration de la région de flamme continue vue d’une cible horizontale (-)
h,cont
F facteur de configuration de la région de flamme intermittente vue d’une cible horizontale (-)
h,int
F facteur de configuration de l’aire de l’ouverture vue d’une cible horizontale (-)
h,opening
F facteur de configuration de la région de flamme continue vue d’une cible verticale (-)
v,cont
F facteur de configuration de la région de flamme intermittente vue d’une cible verticale (-)
v,int
F facteur de configuration de l’aire de l’ouverture vue d’une cible verticale (-)
v,opening
2
g accélération gravitationnelle (m/s )
2
h coefficient de transfert thermique (kW/m K)
H hauteur de l’ouverture (m)
4
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
ΔH chaleur de combustion (kJ/kg)
L longueur du plan de rayonnement (m)
e
m exposant pour le calcul de la distance axiale
m' exposant pour le calcul de la distance horizontale
m vitesse massique de combustion du combustible
b
m débit massique du flux entrant d’air frais dans une ouverture (kg/s)
in
m débit massique du flux de gaz sortant d’une ouverture (kg/s)
out
n rapport d’aspect du plan de sortie d’une ouverture (−)
2
q densité de flux de chaleur convectif (kW/m )
conv
2
q densité de flux de chaleur radiatif (kW/m )
rad
2
q densité de flux de chaleur total (kW/m )
total
Q débit calorifique provenant des combustibles dans une enceinte (kW)
Q débit enthalpique du gaz sortant d’une ouverture(kW)
e
Q débit calorifique provenant de gaz imbrûlé (kW)
f
Q débit calorifique total provenant d’un panache de flamme sortant (kW)
ef
Q * débit calorifique adimensionnel provenant d’un panache de flamme sortant pour un rapport
ef
d’aspect ≤ 5
Q * débit calorifique adimensionnel provenant d’un panache de flamme sortant pour un rapport
l,ef
d’aspect > 5
Q débit calorifique critique pour le début d’un panache de flamme sortant (kW)
v,crit
r rayon équivalent de l’ouverture (m)
0
S distance de séparation entre une ouverture et une cible (m)
T température moyenne du panache de flamme sortant (K)
e
T température moyenne de la région de flamme continue (1 093 K)
e,cont
T température moyenne de la région de flamme intermittente (977 K)
e,int
T température de l’enceinte feu (K)
f
T température de surface d’une cible (K)
s
T température ambiante (K)

ΔT élévation moyenne de la température du panache de flamme sortant au-dessus de la tempé-
e
rature ambiante (K)
ΔT élévation de la température au-dessus de la température ambiante à l’intérieur d’une
f
enceinte feu (K)
x distance horizontale de l’intérieur vers l’extérieur depuis la partie haute de l’ouverture (m)
5
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
z hauteur au-dessus de la partie haute de l’ouverture (m)
z’ hauteur du panache de flamme sortant le long de la trajectoire (m)
Z hauteur du plan neutre (m)
n
Δz hauteur d’une origine virtuelle pour un rapport d’aspect ≤ 5 (m)
Δz hauteur d’une origine virtuelle pour un rapport d’aspect > 5 (m)
l
α coefficient de débit (−)
−1
β taux d’expansion volumique (K )
2
ε pouvoir émissif d’un panache de flamme sortant (kW/m )
λ rapport de la hauteur du plan de rayonnement sur la largeur du plan de rayonnement (-)
θ angle d’inclinaison de la flamme (rad.)
Θ température adimensionnelle pour un rapport d’aspect ≤ 5 (-)
Θ température adimensionnelle pour un rapport d’aspect > 5 (-)
l
3
ρ densité de l’air ambiant (1,2 kg/m )

3
ρ densité du gaz de flamme sortant (kg/m )
e
−11 2 4
σ constante de Stefan-Boltzmann (5,67 × 10 kW/m ·K )
ξ rapport de la distance normale au plan de rayonnement sur la largeur du plan de rayonne-
ment (-)
A.3 Description des phénomènes physiques abordés par l’ensemble de formules
A.3.1 Description générale de la méthode de calcul
A.3.1.1 Méthode de calcul
L’estimation de la densité de flux de chaleur reçue par une cible et provenant d’un panache de flamme
sortant implique les trois étapes suivantes:
— détermination des caractéristiques du panache de flamme sortant d’une ouverture;
— détermination des caractéristiques du flux de chaleur du panache de flamme sortant d’une
ouverture;
— calcul de la densité de flux de chaleur reçue par une cible (facteur de configuration d’une flamme
par rapport à une cible, transmissivité atmosphérique le long de la trajectoire du rayonnement).
A.3.2 Éléments de scénario auxquels l’ensemble de formules est applicable
L’ensemble de formules est applicable à la densité de flux de chaleur provenant de panaches de flammes
quasi stables sortant d’une ouverture aménagée dans un mur. Les densités de flux de chaleur vers un
mur situé au-dessus d’une ouverture et vers un mur situé face à une ouverture sont calculées.
6
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
A.3.3 Cohérence intrinsèque de l’ensemble de formules
L’ensemble de formules fourni dans la présente annexe a été dérivé et révisé afin de garantir que les
résultats des calculs de différentes formules de l’ensemble sont cohérents (c’est-à-dire qu’ils ne forment
pas de conflits).
A.3.4 Normes internationales et autres documents dans lesquels l’ensemble de
formules est utilisé
Aucun spécifié.
A.4 Ensemble de formules: documentation du processus de calcul
A.4.1 Description générale du processus de calcul
Comme représenté à la Figure A.1, le flux de chaleur est émis par une flamme et reçu par une surface
cible. La densité de flux de chaleur provenant d’un panache de flamme sortant et reçue par une cible
peut être calculée à l’aide de la Formule (A.1):
qq=+ q (A.1)
totalrad conv
Légende
1 enceinte
2 source d’incendie
3 panache de flamme sortant
4 axe central
Figure A.1 — Flux de chaleur d’un panache flamme sortant vers une cible
La Figure A.2 décrit les étapes successives nécessaires pour estimer la densité de flux de chaleur
provenant d’un panache de flamme sortant et reçue par une cible. Comme présenté à la Figure A.2,
le modèle est composé de différents sous-modèles interdépendants. Le débit calorifique et la température
de la pièce sont déterminés à partir des caractéristiques spécifiques de l’objet qui brûle. Ensuite, le
débit calorifique provenant du panache de flamme sortant d’une ouverture est calculé en prenant en
7
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
compte le gaz imbrûlé. Lorsque cette valeur est utilisée, une trajectoire du panache de flamme sortant
et la température de l’axe central sont déterminées. La géométrie du panache de flamme sortant est
déterminée par le rapport d’aspect de l’ouverture et est calculée en utilisant la hauteur à partir de la
partie haute de l’ouverture et la distance horizontale à partir de la partie haute de l’ouverture. L’effet de
blocage par une substance présente, par exemple la suie, la vapeur d’eau et les gaz dipolaires, est pris en
compte comme transmissivité atmosphérique quand cela est nécessaire.
La cible est considérée comme un petit élément plan infinitésimal présumé se situer à la distance
minimale entre le panache de flamme sortant et la cible. Comme des facteurs de configuration sont
également pris en compte dans les calculs des phénomènes physiques, le point est associé à une surface
de l’élément. Dans le reste du présent document, la cible est considérée comme unité de surface d’une
cible.
Figure A.2 — Processus de calcul d’une densité de flux de chaleur reçu par une cible et
provenant d’un panache de flamme sortant
A.4.2 Forme d’un panache de flamme sortant
La forme du panache de flamme sortant est déterminée selon le rapport d’aspect d’un plan de sortie.
Le rapport d’aspect d’un plan de sortie est calculé à l’aide de la Formule (A.2):
B
n= (A.2)
()HZ−
n
Pour un rapport d’aspect ≤ 5, une flamme en forme de prisme quadrangulaire incliné est présumée
comme le montre la Figure A.3. Pour un rapport d’aspect > 5, une forme en prisme quadrangulaire
[1][2]
vertical est présumée comme le montre la Figure A.4. Il est également présumé que le bas du
panache de flamme sortant se situe au niveau du plan neutre de l’ouverture. La hauteur du plan neutre
est calculée à l’aide de la Formule (A.3):
H
Z = (A.3)
n
13/
1+(/TT )
f ∞
8
  © ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 16 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
Légende
1 cible 1
2 cible 2
Figure A.3 — Forme du panache de flamme sortant pour un rapport d’aspect ≤ 5
Légende
1 cible 1
2 cible 2
Figure A.4 — Forme du panache de flamme sortant pour un rapport d’aspect > 5
A.4.3 Débit calorifique total provenant d’un panache de flamme sortant d’une ouverture
A.4.3.1 Généralités
Le débit calorifique provenant d’un panache de flamme sortant d’une ouverture est calculé en
additionnant le débit enthalpique sortant d’une ouverture et le débit calorifique du gaz imbrûlé brûlant
à l’extérieur d’une ouverture.
9
© ISO 2022 – Tous droits réservés

---------------------- Page: 17 ----------------------
ISO 24678-9:2022(F)
A.4.3.2 Débit massique du gaz sortant d’une ouverture
Le taux de pyrolyse du combustible est négligeable parce qu’il est très bas comparé aux débits du flux
de gaz chaud sortant et du flux d’air entrant. Les débits massiques entrant et sortant d’une ouverture
[3][4][5]
sont calculés à l’aide de la Formule (A.4) :
mm==05, AH (A.4)
in out
A.4.3.3 Débit enthalpique du gaz sortant d’une ouverture
Le débit enthalpique du gaz sortant d’une ouverture est calculé à l’aide de la Formule (A.5), en utilisant
l’élévation de la température à l’intérieur de l’enceinte et le débit massique à l’extérieur d’une ouverture:
Qc= mTΔ (A.5)
e p outf
A.4.3.4 Débit calorifique provenant du gaz imbrûlé
Le débit calorifique critique pour le début d’un panache de flamme sortant, Q , est donné par la
v,crit
[6]
Formule (A.6). Si le feu est contrôlé par une ventilation, le gaz imbrûlé est généré dans l’enceinte. Le gaz
imbrûlé est expulsé par une ouverture et il brûle au contact de l’oxygène à l’extérieur d’une ouverture.
[1]
Le débit calorifique provenant du gaz imbrûlé est calculé à l’aide des Formules (A.6) et (A.7) :
25//35
QA=150 ()AH (A.6)
v,crit T
25//35
QH==Δ mQ--QA150 ()AH (A.7)
fb v,crit T
NOTE La plage des valeurs admissibles de la Formule (A.6) est 5 ≤ n ≤ 20.
A.4.3.5 Débit calorifique total provenant d’un panache de flamme sortant
Le débit calorifique total d’un panache de flamme sortant d’une ouverture est cal
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.