Simulation numérique de la combustion : application aux matériaux solides. Développement de méthodes de caractérisation, modèles de calcul et validation

Doctorant :Lucas Bustamante Valencia
Contact LNE : Eric Guillaume

Contexte général

Une prédiction réaliste d'incendies au travers de simulations, nécessite l'amélioration de la qualité des données d'entrée. Toutefois l'estimation de ces grandeurs, représente une tache difficile. En effet celles-ci dépendent d'un grand nombre de paramètres comme : la nature de la matière combustible, du type de combustion, de la ventilation, du mode évacuation des gaz de combustion, des propriétés thermiques intrinsèques au combustible, du bilan d'énergie et de la cinétique de décomposition de la matériaux.

Lors de la combustion de solides, la cinétique de décomposition pilote l'émission de polluants, ainsi que le dégagement de chaleur et influence largement la dynamique global du phénomène. La compréhension des cinétiques et la détermination des équations décrivant le comportement de décomposition sont nécessaires pour modéliser le comportement au feu d'un élément solide. La première étape consiste à comprendre les phénomènes. Dans un second temps, la modélisation de la décomposition thermique des matériaux et de la production d'espèces gazeuses sera réalisée. Cette étude représente un défi fondamental pour l'avancement des connaissances des phénomènes se produisant lors d'un incendie.

Objectifs

Le but principal de ce travail de recherche est de déterminer les paramètres d'entrée pour les simulations d'incendie d'un produit fini. Le produit qui sera simulé est un meuble rembourré manufacturé avec une mousse polyether polyuréthane (MPPU). L'obtention de résultats utiles et réalistes est largement dépendant de la qualité des données d'entrée. La détermination de ces dernières représente alors une étape fondamentale pour la simulation.
Pendant le travail de recherche, une attention particulière est donnée à l'étude du processus de décomposition thermique et thermo oxydative. Ceci est un phénomène fondamentale dans le dégagement de chaleur et la production d'espèces chimiques gazeuses.

Partenaires

Laboratoire national de métrologie et d'essais - LNE, 78197 Trappes Cedex, France.
Laboratoire de Combustion et de Détonique - LCD, UPR 9028 CNRS, ENSMA, BP 40109, 86961 Futuroscope, France.

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