Contribution à l'étude de la ventilation transversale lors d'un incendie en tunnel routier

Contribution to the study of smoke extraction system during a fire in a road tunnel

• Auteur / Autrice : Myriam Oucherfi
• Direction : Bernard Gay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Camions

Courants d'air

Incendies -- Prévention

Tunnels -- Ventilation

Mots clés libres

Sécurité en tunnel

Ventilation transversale

Incendie en tunnel

Efficacité

Rendement

Simulation CFD

Destratification

Backlayering

Résumé

L’objectif de cette thèse est de présenter des critères simples pour l’évaluation des performances d’une ventilation transversale. On définit l’efficacité et le rendement, calculés à partir du flux de déficit de densité créé par l’incendie. Après une étude préliminaire permettant de caler les modèles numériques, l’influence de différents paramètres sur ces valeurs a été évaluée. Dans un premier temps, l’étude a porté sur une seule trappe et a montré que le courant d’air dans le tunnel est le paramètre le plus important. A l’inverse, la forme de la trappe pour une surface donnée n’a que très peu d’importance, sauf dans des cas limites (fente sur toute la largeur du tunnel). L’étude d’un canton à huit trappes confirme l’importance du contrôle du courant d’air. Lorsqu’on diminue le nombre de trappes en conservant la même surface totale d’aspiration, cette sensibilité tend à disparaître, mais l’efficacité diminue. Enfin, l’étude de l’influence de l’encombrement montre une légère amélioration de l’efficacité, due à l’obstruction d’une partie de la section par des camions, qui bloquent les fumées au droit des trappes.

The aim of this study is to present simple criteria to evaluate the performances of a transverse ventilation system. Efficiency and yield have been defined, based on the flux of density deficit createdby the fire. After a preliminary study of numerical models, the influence of different parameters on those criteria has been investigated. First, the study focused on the simplified case of a single damper. We showed that the air flow speed in the tunnel is the more important parameter. On the contrary, the shape of the damper has little influence on the efficency, except in unusual cases (slit on the whole width of the tunnel). Then, the study of a longer portion of the tunnel confirmed the prominence of the limitation of air flow speed. Comparison with a case with fewer dampers but the same total extraction section showed that this sensibility to air flow speed tends to disappear for larger dampers, but that the efficiency is lowered. Finally the study of the influence of heavy-goods-vehicules obstructing the tunnel reports better results, due to the fact that big objects tend to confine smokes.