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Le projet RGC&U sur les incendie en tunnel
Université de Corte8 Juin 2007
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Plan de la présentation• Le projet RGC&U sur les incendies en tunnel• Les principaux résultats
– Stratification des fumées– Modélisations physiques– Modélisations numériques
• Les enseignements– Contribution– Écarts entre la connaissance, la réglementation et la pratique
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Présentation du projet• Déroulement
– 2002: Montage du projet et labellisation RGC&U. Recherche des financements– 2003: Démarrage du projet– 2006: Fin des recherches, rapport final– 2007: Remise du rapport final au RGC&U et au Ministère de la Recherche – Conférence
RGC&U
• Membres– Scetauroute, Annecy– LCD, Poitiers– LMSNM-GP, Marseille– Uniméca, Marseille– TechNova, Poitiers– Agefluid, Marseille– CSTB, Nantes, Champs sur Marne
• Partenaires– Cetu, Bron– LET, Poitiers– FluidAravis, Thônes
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Présentation du projet• Contexte
– Grands incendies dans les tunnels à la fin des années 90– Rénovation du tunnel sous le Mont Blanc
• Contrôle de la stratification des fumées• Automatisation du désenfumage• Ventilation mécanique développée spécifiquement pour l’automatisation
– Contexte des tunnels avec risque de trouver des personnes des deux côtés de l’incendie:• Tunnels bidirectionnels• Risque de suraccident dans les tunnels unidirectionnels
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Stratification des fumées
– Essais maquette LCD (LET)
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Stratification des fumées
– Essais maquette LCD (LET)
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Stratification des fumées
– Essais maquette LCD (LET)
S
10-2 10-1 100 10110-2
10-1
100
0Avg
fc
TT
TTS
0c
fc
0c
cf
TT
TT
T
T
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Stratification des fumées
– Essais maquette Uniméca
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
0,25 MW 0,5 MW 1 MW 2 MW 4 MW
X/H = 0,4 X/H = 0,4 X/H = 0,4 X/H = 0,4 X/H = 0,4
X/H = 1,2 X/H = 1,4 X/H = 1,6 X/H = 1,8 X/H = 2,0
X/H = 5 X/H = 5 X/H = 5 X/H = 6 X/H = 6
X/H = 8 X/H = 8 X/H = 8 X/H = 10 X/H = 10
X/H = 14 X/H = 14 X/H = 14 X/H = 14 X/H = 14
Résultats du projet
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Stratification des fumées
– Essais dans la galerie feu du CSTB
Température moyenne (°C)
Hau
teur
(m)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 3000.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
0,5 m/s
0,9 m/s
1,7 m/s
3,0 m/s
Température moyenne (°C)H
aute
ur(m
)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 3000.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
0,7 m/s
1,4 m/s
1,7 m/s
2,9 m/s
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Développement d’un modèle de turbulence spécifique
Section de mesures à 25 m du
foyer
Section de mesures à 53 m du
foyer
Section de mesures à 75 m du
foyer
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Développement d’un modèle de turbulence spécifique
– Comparaison expérience simulations numériques
0
1
2
3
4
5
6
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Z (m )
25 m du foyerT (°C)0
1
2
3
4
5
6
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Z (m )
53 m du foyerT (°C) 0
1
2
3
4
5
6
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Z (m )
75 m du foyerT (°C)
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Comparaison simulation – expérience
– Essais LCD - Fluent
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projetSimulations numériques
Résultats expérimentaux Iso masse volumique 1,18 kg/m3 Champs de vorticité
X/H
=0,
4
X/H
=0,
8
X/H
=1,
2
X/H
=1,
6
X/H
=2,
8
X/H
=5
X
/H=
8
X/H
=14
• Maquette Uniméca– Comparaison expérience simulations
numériques (FDS)
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Comportement de l’incendie soumis à la ventilation
Temps (s)
Vite
sse
(m/s
)
Pui
ssan
ce(M
W)
0 300 600 900 1200 15000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Puissance
Vitesse moyenne
Photo 2Photos 1Période d' arrêtdu ventilateur
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Résultats du projet• Comportement de l’incendie soumis à la ventilation
Vitesse de l' air (m/s)
Pui
ssan
ce(M
W)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.00.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Vitesse de l' air (m/s)
Pui
ssan
ce(M
W)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.00.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
Bûcher 1
Bûcher 2
Résultats du projet• Comportement de l’incendie soumis à la ventilation
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Vitesse de l' air (m/s)
Pui
ssan
ce(M
W)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.00.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Motrice de tête
Motrice intermédiaire
Résultats du projet• Comportement de l’incendie soumis à la ventilation
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Applications pratiques• Contexte complexe
– Réglementations & recommandations (France, Europe, Mondial)– Pratique des bureaux d’études– Vision des maîtres d’ouvrages– Juridique– Etc.
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Applications pratiques• Conception d’un projet: Fonctions
– Phase d’auto-sauvetage:• Recherche de la stratification des fumées• Confinement longitudinal des fumées• Extraction• => V = 0 m/s & Vitesse de confinement
– Phase de lutte contre l’incendie• Fumées repoussées à l’opposé du sens d’intervention• Confinement longitudinal• Extraction• => Vitesse critique
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Applications pratiques• Ventilation automatisée au Tunnel du Mont Blanc
100 %
Confinement longitudinal des fumées
Vitesse longitudinale nulle au droit de l ’incendie
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Applications pratiques• Ventilation automatisée au Tunnel du Mont Blanc
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Applications pratiques• Philosophies
– Stratification• Contrôle actif et continu des conditions optimales pour le développement de la
stratification des fumées• Régulation à 0 m/s
– Vitesse critique• Entre 2 m/s et 3 m/s (fonction du tunnel et la la puissance de l’incendie)• Pas de rapport direct entre la puissance d el’incendie et la puissance de ventilation
• Vestiges de craintes psychologiques– Enfer = Feu en souterrain…– Ventilation efficace = L’incendie ne produit plus de fumées?...– Etc.
8 Juin 2007 Projet RGC&U sur les incendies en tunnel
Applications pratiques• Pratique des projets
– Dégradation des objectifs (commodité de la conception et de l’exploitation)– Objectifs discutables (ex: Dilution des fumées)– Maintien d’hypothèses discutables:
• Pas de relation puissance incendie – ventilation• Seuil d’endurance des personnes maintenu à 80°C
– Refus de la régulation automatique– Etc.