Étude expérimentale et numérique des feux sous-ventilés - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 2022

Experimental and numerical study of under-ventilated fires

Étude expérimentale et numérique des feux sous-ventilés

Abstract

The aim of this work is to study the development of compartment fires. Tests were conducted on a small scale using a heptane pool as the fire source. A second set of experiments was conducted at an intermediate scale using a propane-fueled burner. In addition to the two classical regimes (well-ventilated and under-ventilated), during the intermediate scale tests, a transient regime with oscillatory behavior was observed. An experimental method was developed to measure the heat release rate inside and outside the compartment during an under-ventilated fire. This allowed us to characterize the transition between the different combustion regimes. Numerical simulations were also performed using FDS and FireFOAM. The agreement between simulations and experiments varies, depending on the combustion regime. Indeed, it was found that for the well-ventilated regime, the numerical results show a good agreement with the experiments. For a moderately under-ventilated regime, the FDS simulations are in good agreement with the experiments, while, FireFOAM simulations showed an overestimation of the different variables. diffrences in the extinction model may explain this observation. For a severely under-ventilated regime, the numerical results showed a different behavior from what was observed experimentally.
Ce travail a pour objectif d'étudier le développement des feux de compartiment. Des essais ont été réalisés à petite échelle en utilisant des bacs d'heptane comme foyer et à une échelle intermédiaire avec un brûleur alimenté au propane. En plus des deux régimes classiques (bien-ventilé et sous-ventilé), pendant les tests à échelle intermédiaire, un régime transitoire avec un comportement oscillatoire a été observé. Une méthode expérimentale a été mise au point pour mesurer la puissance libérée pendant la combustion à l'intérieur et à l'extérieur du compartiment. Cette méthode nous a permis de caractériser la transition entre les différents régimes de combustion. Des simulations numériques ont également été réalisées à l'aide de FDS et FireFOAM. L'accord entre les simulations et les expériences varie en fonction du régime de combustion considéré. Pour le régime bien ventilé, les résultats numériques montrent un bon accord avec les expériences. Pour un régime modérément sous-ventilé, les simulations FDS sont en accord satisfaisant avec les expériences, alors que, FireFOAM a montré une surestimation des différentes variables. Cela s'explique par des différences dans le modèle d'extinction en particulier. Pour un régime sévèrement sous-ventilé, les résultats numériques ont montré un comportement différent de ce qui a été observé expérimentalement.
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Dates and versions

tel-04027302 , version 1 (13-03-2023)

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  • HAL Id : tel-04027302 , version 1

Cite

Bouaza Lafdal. Étude expérimentale et numérique des feux sous-ventilés. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université de Lorraine, 2022. Français. ⟨NNT : 2022LORR0200⟩. ⟨tel-04027302⟩
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