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Mathematical modeling of nitrogen-pressurized Halon flow in fire extinguishing systems

Publicado en:Fire Safety Journal. 122 103356- - 2021-06-01 122(), DOI: 10.1016/j.firesaf.2021.103356

Autores: Amatriain, Aitor; Rubio, Gonzalo; Parra, Ignacio; Valero, Eusebio; Andreu, David; Martin, Pedro Manuel

Afiliaciones

Airbus Operat Auxiliary Power Unit, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Airbus Operat, Auxiliary Power Unit, Leiden, Netherlands - Autor o Coautor
Airbus Operations - Auxiliary Power Unit - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, ETS Ingn Aeronaut & Espacio, Plaza Cardenal Cisneros 3, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o Coautor
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Resumen

In this work the discharge process of a fire extinguishing agent through a pipe is studied. Particularly, Halon 1301 is considered, an halocarbon that is introduced in bottles pressurized by nitrogen. Nitrogen dissolves in Halon at high pressure, so the bottle contains a multicomponent liquid. Moreover, the discharge process typically entails phase change leading to three different discharge steps with complex governing equations. Therefore the driven forces of each case are analysed and a simplified model is proposed. The results given by the developed model are validated with numerical and experimental data provided by NASA [D.G. Elliott et al. Flow of Nitrogen-Pressurized Halon 1301 in Fire Extinguishing Systems, JPL Publication 84 (1984) [15]], consisting of a discharge of Halon 1301 and nitrogen mixture through a nozzle of reduced length. Finally, numerical results corresponding to a case of practical application are shown, and a parametric study is presented.

Palabras clave

fire extinguishing systemsmulticomponent mixturemultiphase flowFire extinguishing systemsHalonMulticomponent mixtureMultiphase flow

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Fire Safety Journal debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Safety, Risk, Reliability and Quality.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 2.56, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-16, el siguiente número de citas:

  • WoS: 8
  • Scopus: 13
  • Google Scholar: 10
  • OpenCitations: 10

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-16:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 5.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 5 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 0.5.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/86513/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Netherlands.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (AMATRIAIN CARBALLO, AITOR) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido AMATRIAIN CARBALLO, AITOR.