Modélisation de l'attenuation du rayonnement issu d'une flamme par un rideau de goutellettes d'eau

Abstract

Le Rayonnement thermique est un facteur d’importance majeure dans la propagation des incendies lorsqu’un feu se déclare dans un lieu de stockage, il est indispensable de protéger les produits entreposés, notamment, ceux renfermant des matières dangereuses. Une solution consiste à les isoler du foyer au moyen d’un rideau fait de gouttelettes d’eau pulvérisées. De par sa diffusion et son absorption du flux émis, ce dispositif va créer un obstacle au rayonnement des flammes. Cette étude consiste à l’évaluation des performances de ce mécanisme en fonction des différents paramètres tels que la largeur du rideau, la densité et la taille des gouttelettes. Afin de réaliser ceci, nous avons procédé au calcul de la contribution du rayonnement émis par une flamme (assimilée à un corps noir, à température fixée) et transmise à travers le rideau dans différentes configurations. Plus cette transmission est faible, plus l’efficacité du système de protection est meilleure. Dans le but de réaliser cette étude nous avons adopté la méthode suivante: -La première étape est une introduction à la théorie de transfert de chaleur par rayonnement dans les milieux semi-transparents. Nous avons simulé la propagation du flux dans une lame composée d'un milieu semi-transparents moyennant la variation des paramètres caractérisant ce milieu à savoir l'extinction, l'absorption et les diffusions isotrope et anisotrope. -La deuxième étape est consacrée à l’étude des effets de la diffusion sur le flux de chaleur traversant le rideau d'eau pour un diamètre de gouttelettes fixe et constant et dans l’état d’équilibre radiatif. -Par la suite, nous avons mis le point sur les paramètres optiques: réflexion, absorption et transmission dans un milieu constitué de gouttelettes en faisant varier le paramètre d'asymétrie (g). -En dernière simulation nous avons considéré un rideau d'eau réel pour lequel nous avons pris en compte la variation du diamètre de gouttelettes, la concentration en gouttes et l'épaisseur du rideau dans le cas d'un milieu isotherme