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Contribution à l'extension d'un schéma incompressible pour les flammes à bas nombre de Froude - Pré-requis à la modélisation de l'incendie

TitleContribution à l'extension d'un schéma incompressible pour les flammes à bas nombre de Froude - Pré-requis à la modélisation de l'incendie
Publication TypeThesis
Year of Publication2011
AuthorsSapa, B
DegreePhD Thesis
Keywordscombustion, dynamique des fluides, écoulement instationnaire, fluide dilatable, Modélisation numérique, rayonnement, suies, turbulence
AbstractUne première approche de la simulation des incendies est menée à l’aide du code CFD d’EDF R&D Code_Saturne. Une extension de son schéma incompressible et une adapta- tion des conditions limites libres sont développées afin de traiter des flammes à bas nombre de Froude instationnaires et dominées par la convection naturelle grâce à une modélisation URANS. La turbulence est traitée à l’aide d’un modèle k −eps tenant compte de la gravité. La combustion est traitée à l’aide d’une réaction globale infiniment rapide et l’interaction avec la turbulence par une approche statistique présumant une fonction densité de proba- bilité. L’équation des transferts radiatifs est résolue à l’aide de la méthode des ordonnées discrètes. Les propriétés radiatives du milieu sont estimées à l’aide d’un modèle à larges bandes. Le modèle semi-empirique utilisé pour les suies tient compte des processus de nu- cléation, croissance, agglomération et oxydation. Le modèle est appliqué à des panaches thermiques et d’hélium, configurations proches des feux. Le gain minime apporté par les fermetures testées sur le modèle de turbulence suggère que le calcul des flux turbulents scalaires est plus important. En revanche, le gain lié au schéma faiblement compressible est considérable. Le modèle est ensuite appliqué à deux types de feu. Sur le feu de nappe, un maillage fin est nécessaire pour pallier un défaut de turbulence et obtenir une bonne prédiction sur les grandeurs caractéristiques. Cette conclusion est modérée par les résultats obtenus sur le feu de compartiment pour lequel les prédictions sont raisonnables malgré les maillages grossiers utilisés, le rayonnement des fumées et des parois ayant une forte influence.
URLhttp://tel.archives-ouvertes.fr/index.php?halsid=kamlr2a5ldpvc47p7d3u65p7h5&view_this_doc=tel-00605172&version=1