désenfumage par simulations numériques CFD Fluent - mécanique des fluides

Désenfumage par simulations numériques CFD

Modélisation 3D d’incendies au sein de parkings / Désenfumage par simulations numériques CFD

Vue d’ensemble des 3 étages du parking

Concentration des fumés au niveau 2 en fonction du temps

Contexte

La présente étude porte sur la modélisation du désenfumage par simulations numériques CFD (Computational Fluid Dynamics) d’un parking lors d’un incendie de véhicules.
Il s’agit d’un parking couvert sur 3 niveaux.

Objectif

L’objectif de cette approche du désenfumage par simulations numériques CFD est d’évaluer l’efficacité des dispositifs de désenfumage et de ventilation en conditions d’incendie, ainsi que leur capacité à maintenir des conditions favorables à l’évacuation des occupants et à l’intervention des services de secours.

L’étude vise à simuler l’évolution spatio-temporelle des fumées, des températures et des flux d’air au cours du développement d’un incendie selon un scénario prédéfini.

La durée totale de la simulation est fixée à une heure, correspondant à la phase de développement et de propagation du sinistre retenue pour l’analyse.

Les résultats obtenus permettent notamment d’identifier les zones potentiellement enfumées, les niveaux de température atteints dans au sein du parking et l’efficacité du système de désenfumage mis en œuvre.

Description

Cette simulation numérique CFD couvre une période de 60 minutes durant laquelle différents événements opérationnels sont pris en compte afin de représenter au plus près le fonctionnement réel de l’installation.

Ces événements peuvent comprendre notamment l’ouverture ou la fermeture de cloisons, de portes ou d’ouvrants, ainsi que l’activation progressive des systèmes de ventilation et de désenfumage (boosters).

Le calcul est réalisé en régime transitoire (instationnaire) et démarre à l’instant t = 0 s, correspondant au déclenchement de l’incendie. L’évolution du foyer et de ses effets thermiques est ensuite suivie tout au long de la durée de la simulation numérique CFD.

Afin de définir des conditions initiales représentatives, un calcul préalable en régime permanent (stationnaire) a été réalisé.
Celui-ci permet d’établir l’état aéraulique du parking avant l’apparition de l’incendie, correspondant au fonctionnement normal de la ventilation dite « de confort ».
Cette étape garantit que les conditions de température, de vitesse d’air et de pression au début du calcul transitoire sont cohérentes avec l’exploitation courante de l’ouvrage.

L’ensemble des études de désenfumage a été réalisé à l’aide du logiciel ANSYS FLUENT, référence en matière de simulations numériques CFD.

Cet outil permet de modéliser avec précision les phénomènes complexes liés à la dynamique des fluides, aux transferts thermiques, à la combustion et aux interactions entre les systèmes de ventilation et les gaz issus de l’incendie.

Les résultats obtenus constituent ainsi une aide à l’évaluation des performances du système de sécurité incendie et à la vérification des objectifs réglementaires et fonctionnels du projet.

Nous intervenons également sur d’autres types d’infrastructures :