Thèse soutenue

Étude des interactions entre un feu de nappe en milieu confiné mécaniquement ventilé et un système d’aspersion par brouillard d’eau
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Auteur / Autrice : Lahna Acherar
Direction : Jean-Pierre GaroHui Ying WangBruno Coudour
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique, thermique, combustion
Date : Soutenance le 15/12/2022
Etablissement(s) : Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie des matériaux, mécanique, énergétique et aéronautique (Poitiers ; 2009-2018)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pprime / PPRIME
Jury : Président / Présidente : Dominique Morvan
Examinateurs / Examinatrices : Hugues Prétrel, Virginie Tihay Felicelli
Rapporteurs / Rapporteuses : Khaled Chetehouna

Résumé

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Ce travail est consacré à l’étude des interactions entre un feu de nappe en milieu confiné mécaniquement ventilé et un système d’aspersion par brouillard d’eau. Tout d’abord, une méthode globale de formation de suie basée sur le principe de la hauteur de point de fumée laminaire LSP (Laminar Smoke point) a été développée pour prédire la formation de suie d’un combustible donné. Elle a ensuite été implémentée dans le code FDS et évaluée sur des configurations de feu de nappe avec des combustibles gazeux et liquides. Ensuite, une étude de l’impact de la ventilation sur la dynamique du feu dans un milieu confiné mécaniquement ventilé de 8m3 a été menée, en comparant les résultats numériques aux données expérimentales.Les effets de la position de l’entrée d’air sur la puissance du feu et son développement,sur la concentration en oxygène, sur la température et sur la contribution de chaque composante des flux thermiques dans le compartiment ont été analysés. Les résultats démontrent que la position de l’admission a une influence significative sur la dynamique du feu dans le compartiment et démontrent la difficulté du code FDS à prédire correctement les effets de couplage entre les variations de pression et l’apport en oxygène dans le local. Enfin, une campagne d’essais expérimentaux à échelle réduite a été réalisée dans un local confiné mécaniquement ventilé de 1m3. Ce dernier a été conçu au cours de la thèse et instrumenté pour évaluer les effets d’application du brouillard d’eau sur un feu de nappe d’heptane. Il a été démontré si ou comment la quantité d’air entrant dans le local affecte l’extinction de la flamme dans des installations confinées et ventilées qui sont un risque typique dans le domaine de la sécurité incendie. L’objectif principal du présent travail est de fournir une étude expérimentale détaillée des phénomènes d’extinction des incendies par brouillard d’eau dans une flamme de diffusion turbulente représentant les principales caractéristiques d’un incendie dans des conditions réelles. Cette étude tend à décrire le processus en prenant compte du refroidissement de la surface du combustible par l’eau, de la réduction du transfert de chaleur de surface et de la pyrolyse en profondeur en associant le transfert de chaleur dans le combustible liquide.