Le projet RGC&U sur les incendie en tunnel Université de Corte 8 Juin 2007

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


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


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


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



– Essais maquette Uniméca


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



– 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


Résultats du projet• Développement d’un modèle de turbulence spécifique

Section de mesures à 25 m du

foyer


foyer


foyer


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)


Résultats du projet• Comparaison simulation – expérience

– Essais LCD - Fluent


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)


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



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



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




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



Applications pratiques• Contexte complexe

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


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


Applications pratiques• Ventilation automatisée au Tunnel du Mont Blanc

100 %

Confinement longitudinal des fumées

Vitesse longitudinale nulle au droit de l ’incendie


Applications pratiques• Ventilation automatisée au Tunnel du Mont Blanc


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.


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.

Documents

Le projet RGC&U sur les incendie en tunnel Université de Corte 8 Juin 2007