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

STOP FEU, Oran 2010
Lectures invitées
l’axe des cuves. Ces cuves sont posées sur un peson qui permet de suivre l’évolution de la
perte de masse de combustible en fonction du temps.
Après une courte période de mise en régime, la vitesse de combustion atteint un état
pratiquement stationnaire. Lorsque le boilover se produit, la vitesse de combustion s’emballe
avec des projections aléatoires d’eau et de combustible pulvérisé. On passe d’une combustion
de surface « calme », à une combustion de type « explosif ».
Les combustibles utilisés sont : deux hydrocarbures à coupes de distillation (fuel domestique
(heating oil) (coupe de distillation restreinte) et fuel lourd (crude oil) : Kittiway 63%, Arabian
light 33%, Oural 4% (large coupe de distillation)) et cinq hydrocarbures purs : toluène, n-
octane, xylène, n-décane et hexadécane.
Résultats
-Vitesse de combustion et délai de déclenchement du boilover
La vitesse de combustion établie augmente avec le diamètre de cuve comme cela est
couramment observé dans cette gamme de dimension de nappe. La figure 1 montre
l’évolution du délai du déclenchement du boilover en fonction de l’épaisseur initiale de
combustible, pour les différents diamètres de cuve. Nous constatons que cette évolution est
pratiquement linéaire. Dans la mesure où le boilover se produit lorsque la température à
l’interface combustible/eau atteint la température de nucléation de l’eau, ces droites peuvent
être considérées comme représentatives d’une vitesse de pénétration thermique « apparente ».
Plus le diamètre de cuve est grand, plus cette vitesse apparente est élevée, ce qui est cohérent
avec l’accroissement de la vitesse de combustion avec la taille de la nappe. Comme la vitesse
de régression de la surface combustible est connue, il est alors possible de déduire, par
différence avec la pente des droites, la vitesse de pénétration thermique « effective »
responsable du boilover.
Figure 1 : Temps avant boilover
en fonction de l’épaisseur
initiale de combustible pour
différentes tailles de cuves
(combustible : crude oil).
Cette vitesse de pénétration thermique « effective » augmente avec le point d’ébullition du
combustible. En fait, la vitesse et le flux de chaleur à la surface diminuent lorsque le point
d’ébullition augmente. La vitesse de pénétration thermique apparente est en conséquence
réduite mais moins que la vitesse de régression, ce qui se traduit par une augmentation de la
vitesse de pénétration thermique effective [1].
Aussi, même si la vitesse de chauffage de la phase liquide est accrue, la différence entre la
température de surface et la température de nucléation de l’eau est augmentée, et le temps
pour atteindre cette température à l’interface combustible/eau devient relativement plus
important. C’est ce que l’on peut constater si l’on considère l’évolution du délai avant
boilover en fonction du point d’ébullition [1].
-Proportion de combustible brûlé avant boilover
Nous venons de voir que la vitesse de pénétration thermique responsable du boilover était
plus grande lorsque le combustible présentait un point d’ébullition plus élevé. En
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