1.5.3 Le taux de la chaleur dégagée (HRR
:Heat Rate Release)
L'incendie génère des flux thermiques qui se
propagent dans toutes les directions de l'espace. Ces flux thermiques sont
caractérisés par un taux appelé taux de la chaleur
dégagée (HRR :Heat Rate Release) qui est un
paramètre important à prendre en compte [35, 36]. En effet, afin
de pouvoir quantifier et délimiter ce taux, plusieurs chercheurs se sont
engagés dans cette recherche et ont proposés des méthodes
de mesures expérimentales permettant de l'évaluer :
Clayton [37] dans ses investigations avait confirmé que
la mesure du taux de consommation de l'oxygène fournit un outil simple,
souple et puissant pour estimer le taux de dégagement de la chaleur dans
des expériences et des essais du feu. La méthode est basée
sur la conversion de la mesure du taux de consommation de l'oxygène en
mesure du taux de dégagement de
Rédigé par: MBAINGUEBEM Arnaud
Mémoire de fin d'études
la chaleur à partir des données de la chaleur de
combustion. Il concluait que le taux de dégagement de la chaleur dans un
feu peut être estimé avec la bonne exactitude de deux mesures
simples : de l'écoulement d'air par le système du feu et la
concentration de l'oxygène dans le jet de fumée. Pour terminer,
le dégagement de la chaleur d'un feu impliquant les carburants
conventionnels de produits organiques est de 13.1 kJ par gramme de
l'oxygène consommé, avec une exactitude de + 5% ou meilleur.
Doat et Valette [21] se sont intéressé à
la détermination du pouvoir calorifique supérieur
d'espèces forestières pour évaluer le bilan
énergétique d'un incendie et de hiérarchiser les
végétaux selon leur caractère énergétique.
Ils proposaient des formules de calcul du pouvoir calorifique rapporté
au poids de matière sèche ou au poids de la seule matière
organique.
Janssens [38] a fournit un ensemble d'équations
complètes et de directives pour déterminer le taux de
dégagement de la chaleur dans les essais du feu basés sur le
principe de la consommation du dioxygène dont la forme principale
s'exprime comme suit :
[XA0 ]
O2 - XA O2 ÿma MO2
( )
qÿ = E 1 - X0 H2O -
X0 (1.17)
1 - XA CO2
Ma
O2
Il exprimait également les fractions massique et
moléculaire des différents composés . La fraction molaire
du dioxygène dans l'analyseur durant le test est donnée par :
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XA O2 =
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ÿmO2
MO2
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(1.18)
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MO2 + ÿmO2
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ÿmN2
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MN2
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Et celle contenue dans l'air mesuré avant l'introduction
dans l'analyseur par :
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ÿm0 O
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2
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XA0
O2 =
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MO2
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(1.19)
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ÿm0
MO2 +
O2
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ÿm0 N2
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MN2
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La fraction molaire de l'eau contenue dans l'air humide par:
X0 H2O = RH.Ps(Ta) (1.20)
100Pa
Il proposa également une procédure étape par
étape permettant de le calculer.
Patrick et al. [39] ; Jesper et al. [35] ;
Brohez [40] se sont intéressés à l'incertitude de mesure
relative au taux de la chaleur rejetée par des dispositifs
expérimentaux. Ils affirmaient que
Rédigé par: MBAINGUEBEM Arnaud
Mémoire de fin d'études
ces mesures souffrent des erreurs relatives à
l'installation des dispositifs expérimentaux et celles liées
à la manipulation. Ils proposaient en fin des directives pour estimer
ces différentes erreurs.
Sung [41] a examiné la possibilité pour estimer
le taux de la chaleur dégagée en utilisant l'écoulement
à travers une porte ouverte d'un compartiment lors d'un feu réel
sur les structures. Il procédait par une étude
préliminaire en faisant une série de calcul puis il comparait ses
résultats avec les résultats expérimentaux. Il concluait
que le taux de chaleur convective montre un bon accord raisonnable avec le taux
nominal de la chaleur rejetée.
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