1.5 État des travaux antérieurs
L'étude du feu présente un caractère
pluridisciplinaire, mettant en jeu des phénomènes thermiques,
aérodynamiques et chimiques tels que la combustion, l'effet des forces
de flottabilité, les transferts thermiques ou la turbulence qui en
régissent le développement et la propagation. Ces
différents phénomènes ont été
étudiés il y a plusieurs années, de différentes
manières et la majorité des cas de manière
expérimentale. Cette section se consacrera donc à la
synthétisation des différents travaux de recherches
effectués sur ces phénomènes.
1.5.1 Directive à la sécurité
incendie
La sécurité incendie est basée sur le
principe de la recherche de tous les enchaînements
d'évènements susceptibles de conduire à une situation
d'atteinte aux personnes ou aux biens. Ainsi, afin de pouvoir construire des
directives pour les ingénieurs en sécurité incendie, Bird
et al. [28] ont pu délimiter en deux parties les objectifs de
la sécurité incendie : assurer la sûreté de la vie
en empêchant l'incendie de se produire et préserver des dommages
résultant par atténuation des effets. Par la suite les
investigations de Chorier [8] ont spécifiés plus en détail
ces objectifs..
1.5.2 Le phénomène de combustion dans les
flammes de diffusion
Les flammes de diffusion se caractérisent par le fait
que le combustible et le comburant se rencontrent directement dans la zone de
réaction et s'enflamment par l'apport d'énergie d'activation
[26]. C'est la flamme la plus naturelle, de la bougie au feu de forêt.
Les réactifs étant séparés, ils doivent diffuser
l'un vers l'autre pour réagir. Le combustible est à l'état
gazeux [29]. Ainsi, pour les flammes de diffusion pouvant mettre en jeu des
combustibles non
1.5 État des travaux antérieurs
19
Rédigé par: MBAINGUEBEM Arnaud
Mémoire de fin d'études
1.5 État des travaux antérieurs
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1.5 État des travaux antérieurs
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gazeux, cela implique une étape de pyrolyse
(dégradation en gaz légers) pour les solides et les liquides
lourds ou d'évaporation pour les liquides légers [30].
Physiquement, la flamme s'établit grâce aux réactions
chimiques, à la diffusion de la chaleur des produits vers les
réactifs et des espèces les unes vers les autres Jukka et
al. [31]. Les incendies sont en générale
considérés comme des flammes de diffusion du fait que leur
départ est inattendu et sans contrôle dans l'espace et dans le
temps. Ainsi, pour répondre aux besoins de la sécurité
incendie, plusieurs travaux de recherche ont été menés
à divers niveaux selon le type de configuration considérée
et à l'entraînement libre de l'air. Pour des études plus
précises sur la flamme de diffusion, les efforts ont été
fourni sur les configurations de type co-courant [23, 32, 33], le combustible
et l'oxydant sont injectés parallèlement, permettant
également la détermination des concentrations
d'intermédiaires réactionnels. Il ressort de ces travaux que plus
les vitesses d'injection sont élevées, plus la turbulence
augmente et on a de micro-mélange dans la flamme. Afin de mieux
connaître l'influence des micro-échelles de mélange mettant
en contact intime les réactifs, les études sur les flamme
à contre-courant [34] se sont également multipliées,
constituant l'autre configuration de flamme de diffusion. Les travaux de Franco
Dischi [15] décrivaient le phénomène de combustion et de
ses produits du point de vue chimique et analysait les quatre phases de
développement d'un incendie. Il examinait les catégories de feux
en fonction de deux paramètres : type de combustible et type de flamme
active.
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