Etude thermo-aéraulique des écoulements de fumée induits par un incendie dans un tunnel ventilé longitudinalement

par Stéphane Gaillot

Thèse de doctorat en Énergie, thermique, combustion

Sous la direction de Dominique Blay et de Jean-Pierre Vantelon.

Soutenue en 2005

à Poitiers .


  • Résumé

    Dans le cadre de la problématique des incendies en tunnels et de la gestion du désenfumage, cette étude, menée tant sur l'aspect expérimental que numérique, concerne le comportement thermo-aéraulique des fumées créées par un foyer, dans un tunnel soumis à une ventilation longitudinale. L'étude expérimentale réalisée en maquette, simulant l'incendie par une flamme de diffusion issue de la combustion de butane pur, apporte, grâce à des métrologies adaptées, les éléments d'analyse des liens existant entre la stratification des fumées et les paramètres d'étude que sont la vitesse de ventilation et la puissance du foyer. Une notion d'équilibre entre " tenabilité " thermique et toxicité du milieu est notamment mise en évidence. La contribution de l'étude numérique, avec le code FLUENT, incluant le modèle de combustion PDF, propose une restitution des écoulements. Outre une approche des corrélations obtenues expérimentalement, la modélisation s'intéresse à l'action des pertes thermiques pariétales sur l'expansion de la couche de retour.

  • Titre traduit

    Thermo-aeraulic study of fire induced smoke flow in a longitudinally ventilated tunnel


  • Résumé

    In the context of tunnel fires and smoke removal management, this study proposes, both experimentaly and numerically, to characterize thermal and aeraulic behaviour of fire induced smokes, in a longitudinally ventilated tunnel. The experimental study, conducted in a small scale tunnel and modelling the fire with a butane diffusion flame, gives, with adapted measurement technics, information for the analysis of the relation between the smoke stratification and the study parameters as the ventilation velocity and the heat release rate of the fire. Especially, an approach of the balance between thermal “tenability” and toxicity of the medium is introduced. The contribution of the numerical study, with the CFD FLUENT, proposes a reproduction of the observed flows with the adding of the mean mixture fraction PDF combustion model. In addition to the correlations obtained in the experimental study, simulations concern wall heat loss effect on the backlayer expansion.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (viii-214 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 68 réf.

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  • Cote : 05/POIT/2296-b
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