Noin kolmannes avoimessa tilassa palavan liekin lämmöstä siirtyy sähkömagneettisena säteilynä. Osittain suljetussa tilassa, kuten palava rakennus, lämpösäteilyn osuus voi muodostua vieläkin suuremmaksi. Lisäksi säteilyllä on hallitseva rooli huonepalon kehittymisessä ja leviämisessä. Lämpösäteilyn laskenta onkin jokaisen palosimulointiohjelman olennainen osa.
Lämpösäteilyn mallinnus ja simulointi on kuitenkin erittäin haastava tehtävä, koska säteilyn voimakkuus riippuu samanaikaisesti kuudesta eri vapausasteesta, joita ovat kolme paikkakoordinaattia, suunnan kaksi ulottuvuutta ja aallonpituus. Malleja kehitettäessä ongelmaa pyritäänkin yksinkertaistamaan, ja ensimmäinen yksinkertaistus on yleensä aallonpituusriippuvuudesta luopuminen. Tällaista säteilyä, joka ei riipu aallonpituudesta, kutsutaan harmaaksi säteilyksi.
Useimmat palosimulointien säteilymalleista ovat jo kymmeniä vuosia perustuneet harmaan väliaineen säteilyyn, ja monissa tapauksissa mallien on todettu toimivan aivan tyydyttävästi. On kuitenkin olemassa joukko tilanteita, joissa materiaalien säteilyominaisuuksien voimakas aallonpituusriippuvuus tekee tällaisista malleista epätarkkoja. Yleisimmin tähän ongelmaan törmätään, kun lasketaan säteilyn absorboitumista väliaineessa. Tällaisia väliaineita ovat mm. puoliläpäisevät nesteet ja kiinteät aineet, kuten muovit ja lasi.
Tässä hankkeessa kehitettiin jähmeiden aineiden ja nesteiden säteilylaskentaan soveltuvia aallonpituusriippuvuuden huomioivia laskentamenetelmiä. Palaville nesteille kehitettiin ns. Full-Spectrum K-jakauma -menetelmää (FSK) hyödyntävät mallit, joissa aallonpituusriippuvuus yksinkertaistetaan järjestämällä absorptiokerroin monotoniseksi funktioksi, jonka integrointi (spektrin yli) on tarkkaa vain muutamaa integrointipistettä käyttäen. Jähmeistä aineista tutkittiin mustaa akrylaattimuovia (PMMA), jonka säteilyominaisuudet mitattiin ultravioletti-, näkyvän valon- ja infrapuna-alueilla. Sille kehitettiin oma FSK-malli, joka kytkettiin muovin pyrolyysimalliin. Yleisesti ottaen säteilymallin tarkentaminen paransi höyrystymis- ja pyrolyysisimulointien laatua, mutta vaikutus oli melko heikko, koska muiden tuntemattomien aineominaisuuksien optimointi pystyi osin kompensoimaan säteilymallin virheet.
FSK-menetelmän lisäksi kehitettiin efektiivinen harmaan säteilyn malli, jossa aineen keskimääräinen absorptiokerroin riippuu sekä lämpötilasta että pinnasta mitatusta etäisyydestä polynomifunktiona. Tällainen malli oli helppo toteuttaa myös Fire Dynamics Simulator (FDS) -ohjelmaan, ja sen avulla tutkittiin säteilylaskennan merkitystä erilaisten nestepalojen palotehojen ennustamisessa. Suurin vaikutus havaittiin erittäin ohuiden nestekerrosten yhteydessä, jollaisia voisivat olla vaikkapa hetkellisten nestevuotojen tuottamat matalat lammikot.
Hankkeen tulokset, ml. julkaistut artikkelit, mitatut absorptio-ominaisuudet, ja toteutettu FDS-malli ovat vapaasti saatavissa avoimissa tietokannoissa. Hyvänä yhteenvetona tuloksista toimii Farid Alinejadin väitöskirja, jonka otsikko on ”Modeling in-depth transfer of thermal radiation in non-gray condensed materials”. Väitöskirja tarkistettiin Aalto-yliopistossa vuonna 2023.