Simulations des expériences sans jet

Incendie de 249 kW Le tableau suivant récapitule les longueurs de nappe de retour pour l'expérience et la simulation numérique.

expérience numérique Longueur de la

nappe de retour (m)

25 m _{22 m}

Tab. 3.11. Longueurs des nappes de retour de l'étude expérimentale et de l'étude numérique pour l'incendie de 249 kW

La diérence de longueurs de nappe entre l'expérience et la simulation numé-rique s'explique par les déplacements du front de nappe au cours de l'expérience. Les graphes suivants présentent les prols de température le long de la nappe de retour pour la simulation numérique et pour l'expérience.

Fig. 3.22. Prols de température 6 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.23. Prols de température 10 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.24. Prols de température 13 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.25. Prols de température à 15 m du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Les températures en partie haute de la nappe sont supérieures dans la si-mulation à celles de l'expérience. En partie basse de la nappe de fumées, les températures de l'expérience et de la simulation numérique coïncident. Ainsi, les positions verticales d'interface sont quasi-identiques.

A partir de 17 m en amont du foyer, le prol de température de la simulation numérique s'éloigne de celui de l'expérience du fait des oscillations de la nappe de retour dans l'étude expérimentale.

Fig. 3.26. Prols de température 17 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.27. Prols de température 19 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.28. Prols de température 21 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Dans la simulation numérique, la nappe de retour n'existe plus 23 m en amont du foyer. La nappe de retour est encore présente dans l'expérience du fait que le tracé du prol de température est fait à partir de la valeur moyenne de la mesure qui oscille.

Fig. 3.29. Prols de température 23 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Le graphe suivant présente le prol de vitesse longitudinale à 5,5 m en amont du foyer.

Fig. 3.30. Prols de vitesse 5,5 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et de l'étude numérique

Le prol de vitesse de la simulation numérique coïncide avec les points de mesures de vitesses entre 1 et 1,4m de hauteur. La nappe de retour a une vitesse légèrement plus faible à 1,6 m de hauteur dans la simulation par rapport à l'expérience. De même, la vitesse de l'air frais est plus faible dans la simulation par rapport à l'expérience.

Le graphe suivant présente le prol de vitesse longitudinale à 17 m en amont du foyer.

Fig. 3.31. Prols de vitesse 17 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et de l'étude numérique

La vitesse longitudinale de la nappe de retour est plus faible dans la simu-lation que dans l'expérience. La position du changement de signe de la vitesse dans la nappe de retour est plus basse dans la simulation que dans l'expérience. Cette diérence s'explique par le mouvement du front de la nappe de retour dans l'expérience.

Le prol de vitesse obtenu pour la simulation coïncide avec les points de l'expérience en partie basse (en dessous de 1,2 m de hauteur).

Incendie de 184 kW Le tableau suivant présente les longueurs de nappe de retour obtenues avec la simulation numérique et pour l'expérience.

expérience numérique Longueur de la

nappe de retour (m)

19 m _{18,6 m}

Tab. 3.12. Longueurs des nappes de retour de l'étude expérimentale et de l'étude numérique pour l'incendie de 184 kW

La nappe de retour est légèrement plus courte dans la simulation numérique que dans l'expérience comme pour l'incendie de 249 kW.

Les gures suivantes représentent les prols de température le long de la nappe de retour pour la simulation numérique et pour l'expérience.

Fig. 3.32. Prols de température 6 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.33. Prols de température 10 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.34. Prols de température 13 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Fig. 3.35. Prols de température à 15 m du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Les températures en partie haute de la nappe sont supérieures dans la si-mulation à celles de l'expérience. En partie basse de la nappe de fumées, les températures de l'expérience et de la simulation numérique coïncident. Ainsi, les positions verticales d'interface semblent identiques.

Fig. 3.36. Prols de température 17 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

A partir de 17 m en amont du foyer, le prol de température de la simulation numérique s'éloigne des points de l'expérience comme pour l'incendie de 249 kW.

Fig. 3.37. Prols de température 19 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et l'étude numérique (en bleu)

Dans la simulation numérique, la nappe de retour n'existe plus 19 m en amont du foyer.

Le graphe suivant présente le prol de vitesse longitudinale à 5,5 m en amont du foyer.

Fig. 3.38. Prols de vitesse 5,5 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et de l'étude numérique

Les diérences entre le prol de vitesse longitudinale pour la simulation numérique et les points de l'expérience sont identiques à celles pour l'incendie de 249 kW à 5,5 m en amont du foyer.

Le graphe suivant présente le prol de vitesse longitudinale à 17 m en amont du foyer.

Fig. 3.39. Prols de vitesse 17 m en amont du foyer pour l'étude expérimentale (en rose et dispersion en noir) et de l'étude numérique

Le prol de vitesse de la simulation numérique ne coïncide pas avec les points de l'expérience. La vitesse longitudinale de la nappe de retour est plus faible dans la simulation que dans l'expérience. La position du changement de signe de la vitesse dans la nappe de retour est plus basse dans la simulation que dans l'expérience. Cette diérence s'explique par le mouvement du front de la nappe de retour dans l'expérience.

Conclusion Les simulations numériques conduisent àdes longueurs de nappe de l'ordre de grandeur de celles obtenues pour les expériences.

Les simulations numériques permettent de reproduire les expériences en zone proche du foyer. Cette zone s'étend jusqu'à15 m en amont du foyer.

Dans cette zone, les positions verticales d'interface entre les couches d'air frais et de fumées chaudes sont quasi identiques pour les simulations numé-riques et les expériences. Les positions du changement de signe de la vitesse longitudinale dans la nappe de retour semblent coïncider à5,5 m en amont du foyer pour les simulations et les expériences.

Toutefois, dans cette zone, les températures de la nappe de retour près du plafond sont plus grandes dans les simulations que dans les expériences. Les vitesses longitudinales dans cette partie de nappe sont légèrement plus faibles dans les simulations que dans les expériences.

En zone proche du front, les simulations numériques donnent des résultats qui ne coïncident pas avec les résultats des expériences. Cette diérence de résultats peut s'expliquer par le déplacement du front de la nappe de retour lors des expériences. La zone de front qui n'est pas correctement représentée par les expériences s'étend au maximum sur 5 m de long.