Le livre des resumes - Université des Sciences et de la Technologie ...

STOP FEU, Oran 2010
Lectures invitées
données pour l’amélioration des modèles utilisés dans codes de calculs). C’est dans cette
optique que sont définis, suivant trois axes, les objectifs et les enjeux de ce thème de recherche.
Le premier axe concerne l’approche théorique et la modélisation expérimentale des
écoulements de fumées sur des dispositifs à petite échelle en laboratoire. L’approche retenue
consistera à utiliser un mélange gazeux léger (air/hélium ou azote /hélium) pour simuler les
fumées. Une réflexion sera d’abord menée pour définir clairement les lois de similitudes
permettant de transposer les résultats vers la pleine échelle. Des tests seront ensuite entrepris
pour étudier le remplissage d’un local par un panache (c’est-à-dire le développement d’un
panache dans un environnement stratifié) puis les écoulements entre locaux via des ouvertures
type porte, gaine ou trappe. Les résultats obtenus permettront d’affiner les modèles utilisés
dans les codes à zones.
Le deuxième axe concerne l’application de méthodes de mesures non-intrusives permettant de
mesurer des champs de vitesse et de turbulence (LDV et PIV) et les concentrations (PLIF) dans
les écoulements à masse volumique variable ainsi qu’au sein de fumées d’incendie en
écoulement. Ce travail sera mené dans un premier temps à petite échelle (en laboratoire) dans
une optique de mise au point avant d’être appliqué à la grande échelle notamment dans les
installations du LEF. Il fournira une base de données pour la qualification des codes à champ.
Enfin, le troisième axe vise à utiliser les expérimentations, à petite et grande échelles, pour
collecter des données utiles à l’évaluation des sous-modèles de turbulence dans les codes à
champ. En effet, pour des écoulements turbulents principalement gouvernés par les forces de
flottabilité, la pertinence de certains sous-modèles reste un problème ouvert.
2. Combustion en conditions d’incendie
Un incendie qui se déclare dans une installation nucléaire, dont une des caractéristiques est
d’être étanche, peut conduire à des feux sous-ventilés. Il s’en suit généralement un
accroissement de la production globale de suie du fait de la viciation du milieu ambiant. Ceci
modifie en retour la rétroaction du rayonnement de la flamme vers le matériau combustible et
donc influence le processus de pyrolyse.
Ce problème constitue à l’heure actuelle un défi de recherche majeur pour la prédiction de la
puissance du feu et donc de son développement. Par ailleurs, les propriétés radiatives de la
flamme, et donc son potentiel à agresser thermiquement les éléments de sûreté voisins, sont
directement reliés à la teneur en suie et à ses propriétés radiatives.
L’objectif de ce thème est d’étudier les effets d’une atmosphère contrôlée sur la production de
suie pour des flammes d’incendie et sur la vitesse de pyrolyse du combustible. Les enjeux
scientifiques de cette thématique, sur lesquels la collaboration IRSN-IUSTI apporte une forte
valeur ajoutée, sont de:
- mieux appréhender les effets du niveau d’oxygène ambiant sur la production de suie et
le débit de pyrolyse, tout d’abord à petite échelle à l’IUSTI (Fire Propagation
Apparatus) et ensuite à échelle intermédiaire au LEF ;
- élaborer et/ou valider des modèles de production de suies à partir de ces données
expérimentales.
79