Le projet RGC&U sur les incendie en tunnel

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

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Résultats du projet• Stratification des fumées

– Essais maquette LCD (LET)

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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

101

10-2

10-1

100

0Avg

fc

TT

TTS

−−=

0c

fc

0c

cf

TT

TT

T

T

−−=

∆∆

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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

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Résultats du projet• Stratification des fumées

– Essais dans la galerie feu du CSTB

Température moyenne (°C)

Hauteur(m

)

0 20 40 60 80 100120 140160180 200220240260280 300

0.0

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)

Hauteur(m

)

0 20 40 60 80 100120140160 180200220 240260280 300

0.0

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

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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

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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)

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Résultats du projet• Comparaison simulation – expérience

– Essais LCD - Fluent

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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)

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Résultats du projet• Comportement de l’incendie soumis à la ventilation

Temps (s)

Vitesse

(m/s)

Puissance

(MW)

0 300 600 900 1200 1500

0

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

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Résultats du projet• Comportement de l’incendie soumis à la ventilation

Vitesse de l' air (m/s)

Puissance

(MW)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

0.5

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)

Puissance

(MW)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

0.0

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)

Puissance

(MW)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

0.5

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

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Applications pratiques• Contexte complexe

– Réglementations & recommandations (France, Europe, Mondial)– Pratique des bureaux d’études– Vision des maîtres d’ouvrages– Juridique– Etc.

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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

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Applications pratiques• Ventilation automatisée au Tunnel du Mont Blanc

100 %

Confinement longitudinal des fumées

Vitesse longitudinale nulle au droit de l ’incendie

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Applications pratiques• Ventilation automatisée au Tunnel du Mont Blanc

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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.

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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.