Mécanique des fluides appliquée à la conception des matériels pour la lutte contre l'incendie

Fluid mechanics applied to the design of fire-fighting equipments

• Auteur / Autrice : Michael Steen
• Direction : Michel Lebey
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mecanique des fluides, énergétique, thermique, combustion, acoustique
• Date : Soutenance le 07/02/2018
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université du Havre (1984-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire ondes et milieux complexes (Le Havre, Seine-Maritime)
• Jury : Président / Présidente : Hui Ying Wang
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Béatrice Patte-Rouland, Abdelghani Saouab
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Pierre Garo, Hassan Naji

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ventilation

Jets d'air

Incendies -- Extinction -- Appareils et matériel

Incendies -- Extinction

Ventilation -- Appareils et matériel

Fumée -- Lutte contre

Venturi, Effet

Mots clés libres

Doseur Venturi

Venturi à débit variable

Compartment fires

Smoke filing

Ventilation network

Ventilation mode

Fires

Swirl flow

Axial fan design

Axial fan

Axial flow fan

Ventilation effect

Résumé

Nous avons abordé dans ce travail deux aspects particuliers de la mécanique des fluides appliquées à la conception des matériels de lutte contre l’incendie. Le premier concerne la ventilation lors du traitement des compartiments. Nous avons montré qu’une grille alvéolaire, placée devant l’hélice du ventilateur, nous permet de façonner le jet et de lui donner une forme ovalisée. Cette forme est plus adéquate à l’entrant du compartiment et permet un gain important de la performance de ces ventilateurs. Le deuxième aspect de ce travail a été de concevoir un système de dosage d’émulseur dans un réseau d’eau sous pression. Nous avons pour cela défini un doseur de type venturi, équipé d’une ogive conique au niveau du col. Cette ogive, dont la position est définie par le rapport entre la pression d’entrée et la pression de sortie. Nous avons montré, à partir du théorème de Bernoulli, que ce système permet de maintenir une aspiration au niveau du col, quelle que soit la pression ou le débit le traversant.

In this work we have analysed two topics of fluid mechanics, applied to the design of fire fighting equipment. The first one is the performance of ventilation during the movement of air in a compartment that contains a fire. We have shown that specific blade angle designed within the gril and placed in front of the fan propeller, allows us to manipulate the jet of air giving it an oval shape. This shape is more efficient and allows a significant gain in the air movement performance within the compartment for these fans. The second aspect of this work was to define an emulsifier dosing system in a pressurized water system. We define a venturi dosing system with a movable cone piece. The position of this conical piece is Controlled by the pressure ratio between the inlet and the outlet. Based on Bernoulli's theorem, we have demontrated that this system maintains a level of suction at the Inlet regardless of the pressure or flow passing through it.