Résumé
Un incendie est un feu généralisé qui
occupe tout le local où il brule et se développe sans
contrôle dans le temps et dans l'espace dans lequel plusieurs
phénomènes physiques apparaissent : augmentation de la
température, dégagement de la chaleur, production de fumée
et des particules suies. Le présent travail de simulation
numérique dans le cadre de la sécurité incendie se
focalise sur une étude du feu généralisé avec
sortie de flamme de diffusion en situation d'incendie. Cette étude est
abordée de deux manières : tout d'abord, une étude
préliminaire d'un mécanisme de transfert thermique a
été mise en exergue sur la convection mixte en régime
stationnaire dans une petite chambre carrée en 3D en faisant
varier la viscosité cinématique u de 5,
13.10_6m2.s_1 à
1, 28.10_5m2.s_1
pour stratifier le champ de température et de vitesse sur la paroi. Le
résultat optimal obtenu à la valeur de u = 1,
51.10_5m2.s_1
est en accord avec les résultats expérimentaux de Blay et ses
collaborateurs. Une deuxième portant sur l'étude numérique
de la production des suies dans une flamme de diffusion laminaire co-courant
sous différentes conditions de micro-gravité en régime
instationnaire. Il a pour but d'évaluer la température, la
vitesse à laquelle la production des suies est
prépondérante, de quantifier leurs concentrations et fractions
volumiques en dispersion. Il a été accompli par modification du
code source de l'application ReactingFOAM de la plateforme OpenFOAM-2.3.0
en introduisant les équations de transport des suies. Les
résultats des différentes valeurs de la gravité obtenus
sont comparés au résultat correspondant à la valeur de
pesanteur normale et on constate que ces résultats sont satisfaisants et
montrent l'aptitude du code à prédire la vitesse et la
température de la formation des suies, leurs concentrations et leurs
fractions volumiques. Le pic maximal de la fraction volumique varie de
7.10_8 à 4, 5.10_6. La
température maximale est environ 2410K après
l'implantation et était de 2423K avant la modification du code.
Ces deux simulations ont été conduites dans une approche
numérique RANS.
Mots clés: Feu
généralisé, flamme de diffusion, fumée et suies,
effets thermiques, sécurité incendie et OpenFOAM
Abstract
A fire incident is a generalized fire which occupies all the
room where it burns and develops without control in time and space in which
several physical phenomena appear : increase of the temperature, heat release,
smoke production and soot particle. This numerical simulation work, within the
framework of fire safety focuses on a study of the fire generalized with exit
of diffusion flame in a fire incident scenario. This study is approached in two
ways : first, a preliminary study of a heat transfer mechanism was highlighted
on mixed convection in steady state in a small square room 3D by varying the
kinematic viscosity u of 5.13 *
10_6m2.s_1 to 1.28
* 10_5m2.s_1 to stratify the
field of temperature and velocity on the wall. The optimal result obtained with
the value of u = 1.51 *
10_5m2.s_1 is in agreement
with the experimental results of Blay. A second on the numerical study of the
production of soot in a laminar coflow diffusion flame under different
micro-gravity unsteady. It aims to assess the temperature, the velocity at
which the production of soot is paramount to quantify their concentrations and
volume fractions dispersed. It was accomplished by modifying the source code of
the application of ReactingFOAM OpenFOAM-2.3.0 platform by introducing
transport equations soot. The results of different gravity values obtained are
compared to the results corresponding to the value of normal gravity and found
that the results are satisfactory and show the ability of the code to predict
the velocity and temperature of the formation of soot concentrations and their
volume fractions. The maximum peak of the volume fraction varies from
7.10_8 to 4.5.10_6. The
maximum temperature is approximately 2.410K and after
implantation was 2.423K before changing the code. Both
simulations were conducted in a numericcal approach RANS.
Key words : Generalized fire, diffusion
flame, smoke and soots, thermal effects, fire Safety and OpenFOAM
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