Dissertations / Theses: 'Sécurité incendie'

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Hébert, Damien. "Etude de la combustion des matériaux solides, application à la sécurité incendie." Phd thesis, INSA de Rouen, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00795236.

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Abstract:

Dans une thématique de sécurité incendie, la prédiction de la propagation d'une flamme le long d'une paroi verticale solide nécessite la quantification du rayonnement. L'objectif de la thèse est de quantifier et caractériser les suies d'une flamme de PMMA. La flamme stationnaire d'un brûleur gaz sera également étudiée. La méthode optique de LII, une fois calibrée (extinction), permet d'obtenir des champs 2D de la fraction volumique ainsi que le taux de combustion en fonction de la hauteur pour la flamme de PMMA. Ensuite, la morphologie des agrégats de suie est déterminée grâce à des clichés MET et des mesures de la distribution en taille. Les propriétés optiques sont obtenues avec des mesures in-situ et ex-situ (effet de la température) de l'extinction spectrale, couplées avec une mesure de la concentration massique pour remonter à la fonction d'indice. Cette base de données permettra la perspective de calculer le rayonnement des suies et de l'utiliser dans un modèle de propagation.

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Muller, Anne. "Développement d'une méthode de modélisation pour l'évaluation de la performance de stratégies de sécurité incendie." Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00593716.

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Abstract:

Aujourd'hui en France, l'évaluation de la performance de stratégies de sécurité à déployer pour mettre un bâtiment en sécurité vis-à-vis de l'incendie repose sur une étude d'ingénierie en sécurité incendie. Cette étude a pour objectif l'estimation du risque incendie pour différentes stratégies, et pour des scénarios d'incendies jugés pertinents. Pour parvenir à cette estimation, le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment français (CSTB) a mis au point un outil de simulation appelé SCHEMA-SI. Cet outil utilise des réseaux de Petri prédicat-transition différentiels orientés objets et des simulations de Monte Carlo pour générer de multiples scénarios d'incendie. Ces scénarios sont ensuite utilisés pour évaluer le risque incendie encouru avec une stratégie de sécurité. La stratégie est alors jugée d'autant plus performante que le risque incendie est faible. L'objectif de la thèse consiste à contribuer au développement d'une méthode d'analyse de risque incendie utilisant l'outil de simulation SCHEMA-SI. La réflexion a débuté par la définition de ce que devrait être cette méthode. A ce stade, il est apparu que l'une des difficultés que la méthode doit surmonter est celle de la mise en donnés du problème par un groupe d'acteurs impliqués dans la sécurité incendie du bâtiment étudié. Pour résoudre cette difficulté, une méthode de modélisation spécifique a été construite. Cette méthode, baptisée ISI-Systema, repose sur deux fondements principaux : d'une part, un langage graphique de modélisation permettant au groupe d'acteurs de réfléchir à la mise en données du problème en s'appuyant sur une approche systémique ; d'autre part, une démarche de traduction des modèles graphiques obtenus avec le langage systémique en réseaux de Petri compatibles avec SCHEMA-SI.Enfin, une application pratique de cette méthode de modélisation est proposée.

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Chorier, Julien. "Diagnostic et évaluation des risques incendie d’une construction et de sa mise en sécurité." Chambéry, 2007. http://www.theses.fr/2007CHAMS002.

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Abstract:

L' évaluation du « niveau de sécurité incendie » d'un bâtiment est nécessaire pour Ie mettre en conformité par rapport des exigences souhaitées, ou d'une rayon plus large, pour chercher à Ie rendre plus sûr, aussi bien pour une construction neuve que pour une réhabilitation. De telles méthodes, encore à développer et consolider, doivent bien sûr tenir compte des niveaux de référence réglementaires fixes en fonction de l'utilisation de l'ouvrage et profiter également des outils plus récents d'ingénierie de la sécurité incendie et d'analyse du risque. Nos travaux s'intègrent dans cette problématique en développant des moyens d'apporter une aide à la décision aux gestionnaires de patrimoine pour les aspects liés à l'incendie pour Ie maintien en l'état, la réparation, Ie renforcement ou la démolition. Dans notre méthodologie, la première étape consiste à réaliser un diagnostic de la sécurité incendie du bâtiment. L’objectif du diagnostic proposé est d'évaluer les dommages potentiels d'un feu aux personnes, aux biens, à la structure et à l'environnement. Des solutions d'amélioration sont alors proposées et évaluées pour satisfaire des objectifs de sécurité déclarés a priori en vue de mieux utiliser et repartir un budget de mise en sécurité du bâtiment. II s'agit également de disposer d'une démarche structurée pour communiquer de façon efficace avec les commissions de sécurité et les autres acteurs concernés. Notre méthode d'évaluation des risques incendie utilise des réseaux de Petri et des modèles simplifiés de calcul et d'évaluation des grandeurs physiques liées à l'incendie (température, hauteur libre de fumée). L' évaluation des dommages aux personnes et aux biens est effectuée par des simulations probabilistes à partir de sources de danger identifiées par des experts. Différentes actions d' amélioration de la sécurité peuvent ainsi être traitées et comparées en vue de retenir les plus efficaces The fire safety level assessment for buildings is now necessary in order to be able to satisfy given requirements for new or refurbished buildings. One of the main missions of the Fire Safety Department of CSTB (Scientific and Technical Center for Building in France) is to help to the choice of methodologies and tools for evaluation and improvement of fire safety for existing buildings. Our study aims to develop the means to help building managers in fire risk diagnosis and decision making for the protection of buildings and their occupants (maintenance, repair, reinforcement, demolition). This work is integrated within the framework of the National ISI (Engineering of Fire protection) Project (PN ISI). We are members with the CSTB ( which supports this research, of PN ISI. The diagnosis proposes a fire risk evaluation of buildings with respect to the different possible damage: people, property, structure, and environment. Then, our methodology is able to provide a choice between various proposals for fire safety improvement, and to distribute a budget allocated to safety. Our study is carried out on various kinds of buildings, excluding industrial buildings where dangers are too specific. It should also provide a structured approach in order to obtain an efficient communication with safety commissions and other concerned players. Our fire risk assessment method for helping building inspectors or engineers to reach a given safety level in a building is based on the use of Petri nets and simplified evaluation models of physical parameters related to fire (temperature, height without smoke). Evaluation of injury to people and damage to the building is obtained through probabilistic simulations developed from danger events identified by experts. Various safety improvement actions can be simulated and compared in order to retain the most effective one. Specific examples are given and an analysis of the most important points to develop in the future is provided

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Tinon, Emmanuelle. "Etude expérimentale des mécanismes d'atomisation effervescente. Application à la sécurité incendie dans les moteurs aéronautiques." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://oatao.univ-toulouse.fr/20749/1/TINON_Emmanuelle.pdf.

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Abstract:

Les incendies font partie des risques les plus redoutables en aéronautique, en raison des difficultés à les combattre, comme par exemple dans les espaces confinés où la propagation peut être très rapide. Le Halon1301 est utilisé depuis plus de 50 ans comme agent extincteur pour les moteurs d'avions, l'APU (Auxiliary Power Unit) et les applications de protection feux cargo. Le Halon1301 possède des propriétés spécifiques pour les systèmes de protection feux des moteurs. Il possède un point d'ébullition bas et une pression vapeur élevée, ce qui facilite le mélange de l'agent avec l'air de la ventilation dans les zones feux. De plus, son point d'ébullition à -57,8°C et sa capacité à se vaporiser à chaque point de décharge sont des propriétés physiques désirables. Suite à des changements de la réglementation environnementale, il est nécessaire de remplacer le Halon1301, l'agent extincteur actuellement présent sur les systèmes de protection feux des moteurs d'avions. L'utilisation de cet agent a été bannie dans l'industrie par le protocole de Montréal (1994) et de Kyoto (1998) qui vise à réduire les substances qui appauvrissent la couche d'ozone ainsi que les gaz à effet de serre. Des dérogations établies par la Commission Environnementale Européenne existent et sont appliquées au domaine de l'aéronautique à cause du manque de solutions alternatives. Depuis plusieurs années, Airbus travaille sur le projet de remplacement du Halon1301, appliqué notamment aux systèmes de protection feux des zones moteurs et APU. Depuis 2003, plusieurs agents alternatifs au Halon1301 ont été identifiés. Dans notre cas, on s'intéresse à un candidat qui apparait comme une alternative intéressante respectueuse de l'environnement : le \novec. La différence la plus importante entre le Halon1301 et le Novec1230 est leur phase physique. En effet, le Halon1301 est un gaz, alors que le Novec1230 est liquide en conditions ambiantes (il est liquide en dessous de +49,2°C). Que ce soit à la température de ventilation froide (température négative) ou à l'ambiant (+25°C), l'agent sera liquide. Les caractéristiques d'évaporation (courbe de saturation) indiquent que pour ces applications, nous sommes dans un état diphasique avec la présence de gouttes et de gaz : plus le mélange sera froid et plus l'équilibre sera déplacé vers la phase liquide. En phase gazeuse, le transport de l'agent dans chaque recoin du moteur ne pose pas de problème car il sera transporté par l'écoulement d'air de la ventilation. Or, en phase liquide, le transport efficace de l'agent sous forme de gouttes est plus complexe : si les gouttes sont trop grosses, elles tendront à avoir une trajectoire balistique et n'atteindront pas toutes les zones feux du moteur. Par conséquent, l'optimisation de l'atomisation de l'agent devient un paramètre central pour la conception du système de protection des incendies. Dans le contexte du projet, on étudie une technologie appelée atomisation effervescente. Le principe est de venir dissoudre un gaz (dans notre cas du dioxyde de carbone, CO2), dans l'agent liquide Novec1230. Plusieurs adaptations de cette technologie sont requises pour améliorer les performances de l'agent tel que son atomisation et son transport. Le processus d'atomisation effervescente est une technique d'atomisation diphasique prometteuse qui offre des améliorations potentielles en termes de qualité d'atomisation du fluide et de réduction de pression d'utilisation. L'objectif de ce projet est de conduire des recherches expérimentales sur le processus d'atomisation effervescente afin de prédire quels sont les paramètres clés qui influencent l'atomisation.

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Ould, Moustapha Ahmed Salem. "Etude numérique du développement de panaches thermiques en milieux confinés : application à la sécurité incendie." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066255.

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Da, Silva Stéphanie. "La sécurité des infrastructures de transport." Montpellier 1, 2008. http://www.theses.fr/2008MON10049.

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Abstract:

Le 24 mars 1999, un incendie se déclare dans le Tunnel du Mont Blanc. Bilan : 39 personnes décèdent. Comment une telle catastrophe a-t-elle pu se produire ? L’opinion publique s’interroge. La puissance publique réagit. La loi n°2002-3 du 3 janvier 2002 va être publiée. Deux objectifs du législateur sont clairement identifiés : sécuriser les infrastructures de transport (notamment en prévenant les risques) et organiser un retour d’expérience après les accidents afin d'éviter que les catastrophes se renouvellent. Plusieurs textes (nationaux, communautaires) viennent les renforcer. Aux dispositions issues de la loi n°2002-3 du 3 janvier 2002, s’ajoutent celles issues de régimes juridiques empruntés à d’autres branches du droit : les établissements recevant du public, l’urbanisme, etc. Toutefois, la sécurité ne s’arrête pas à réduire le risque ou en limiter les conséquences : l’anticipation des actions à mener face à l’évènement est importante. Ainsi, la planification opérationnelle (interne, externe) est un volet important : il est nécessaire de prévoir les actions de chaque intervenant face à l’évènement. A côté des aspects prévention et prévision des risques, se trouve celui du retour d’expérience qui résulte tant de démarches internes que d’enquêtes menées suite à la survenance d’un accident. Les infrastructures de transport génèrent et sont exposées à des risques. Ce constat explique qu’elles obéissent à de nombreuses normes en matière de sécurité. La sécurité des infrastructures de transport entre pleinement dans la philosophie de la « culture de sécurité » On March 24th, 1999, a fire swept through the Mont Blanc tunnel, Results: 39 victims. How such a disaster could happen? People wonder about it. The powerful French Republic react, the Law n°2002-3 from January 3rd 2002 is published. Two targets are clearly identified by the legislator: Secure transportation infrastructure (prevent the risks) and work on feedback after each incident, in a way to avoid that disaster happen again. Several legal text (national or european) are voted to reinforce them. Following the Law n°2002-3 from January 3rd 2002, many others law from various legal branches were added: for example, public building, and urbanism etc … Nevertheless, the security does not stop in the limitation, in the abolition of the risk; anticipate the actions to be led facing these events are also important. So, operational planning (internal and external) also represents a critical part: It is necessary to foresee the actions of every actor in front of the event. Next to aspects prevention and forecast, we must take care of the return of experience provided by internal actions or investigations performed when these incidents happen. Finally, the transportation infrastructure are subjected to security standards, it could be explain in one way because of the risks related to the transportation infrastructure themselves and in another way for their impacts on existing risks. The security in transportation infrastructure is completely integrated in the “Culture of the security” philosophy

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Charles, Smith. "Conception d'un Système Expert pour l'étude de la Sécurité Incendie de Bâtiments dans un Contexte Pluridisciplinaire." Phd thesis, INSA de Lyon, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003554.

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Abstract:

Cette thèse étudie les possibilités offertes par l'intelligence artificielle pour l'identification et la circonscription des risques incendie de bâtiments.La sécurité incendie est une composante de la fonction technique du bâtiment. Elle peut donc être considérée dès la conception. Actuellement elle est traitée principalement par l'application de textes réglementaires. Nous proposons une approche différente ayant deux caractéristiques principales : premièrement elle privilégie la recherche des facteurs de risque et des meilleurs moyens de les éliminer ; deuxièmement elle est globale parce qu'elle réalise une intégration des connaissances (expertes ou autres) relatives aux autres fonctions du bâtiment (Architecture et Economie) ainsi qu'aux autres composantes de la fonction technique.La recherche a donc porté principalement sur : – La définition d'une méthode d'étude globale de la sécurité incendie du bâtiment, car les connaissances sont peu formalisées dans ce domaine. – La définition d'une méthodologie de réalisation d'un système multi-expert opérationnel et à caractère pédagogique.Les résultats des travaux présentés sont de deux types : – Un ensemble d'outils tels que TRIAGE, ARBRE, NASS, ICONOGRAPH. TRIAGE est le système destiné aux études pluridisciplinaires de la sécurité incendie de bâtiments. Deux modes de fonctionnement sont disponibles : l'expertise focalisée où l'utilisateur requiert un service à un spécialiste de manière isolée ; l'expertise générale où l'utilisateur est pris en main par un planificateur de tâches en fonction des buts fixés. ARBRE est un outil destiné aux experts pour la mise au point d'arbres des causes à probabilités subjectives (appelées crédits d'hypothèses). NASS est un environnement de développement de systèmes experts basés sur l'exploitation de multiples sources de connaissances exprimées en langage quasi naturel. Il contient, entre autres, le mécanisme de raisonnement de TRIAGE. ICONOGRAPH est un outil graphique pour la gestion des relations entre les objets d'un univers de discours structuré. Il met en oeuvre un modèle auto-organisationnel (dit à règles de mutation structurelle) fonction de l'univers considéré. – L'ensemble des éléments méthodologiques qui ont été mis en oeuvre pour arriver aux outils cités. Notamment, nous proposons une technique que nous appelons sémographie. Son rôle est d'orienter le concepteur de système expert sur la nature des connaissances à introduire dans un système expert et sur la façon de les acquérir. Basée sur la systémique et l'ergonomie cognitive, la sémographie apporte des modèles de structuration de l'univers du discours des experts et des techniques pour provoquer et analyser le discours lui-même.

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Charles, Smith. "Conception d'un système expert pour l’étude de la sécurité incendie de bâtiments dans un contexte pluridisciplinaire." Lyon, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAL0025.

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Abstract:

La sécurité incendie est une composante de la fonction technique du bâtiment. En général, elle est traitée par l'application de textes réglementaires. Nous proposons une approche différente basée sur la recherche des facteurs de risques et des meilleurs moyens de les éliminer. Cette approche est systémique et basée sur l'intégration de connaissances relatives aux fonctions technique, architecturale et économique du bâtiment. Les travaux présentés regroupent : - une méthode d'évaluation des risques à base d'arbres de probabilités combinant hypothèses favorables et défavorables. - un système expert d'étude de la sécurité incendie de bâtiments offrant deux modes fonctionnement : un pour le traitement des problèmes ponctuels et un générale conduite par un planificateur coopératif de tâches. - un générateur de systèmes experts capable d'exploiter de multiples sources de connaissances en langage naturel. - un outil pour la description graphique des relations entre objets mettant en œuvre le concept d'auto-organisation. - une méthode d'acquisition des connaissances basée sur l'anticipation des connaissances à extraire Fire safety is a component of the technical function of a building. It is generally taken into account by the application of regulations. We propose a different method based on the search of risk factors and the best measures for their elimination. Our method is a systemic one which integrates knowledges about the technical, architectural and economic functions of the building. The works described concern: - a method of risk assessment based on belief-trees combining favourables and unfavourable probabilist hypotheses. - an expert-system for studying the fire safety of buildings providing two modes of expertise : one for the focalised studies, one for the more general expertise guided by a tasks scheduler. - a tool for developing large expert-systems managing many knowledge sources in natural language. - a knowledge elicitation method to enhance the knowledge engineer's performance by the anticipation of what knowledge to extract and how to proceed

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Huppé, Alexandre. "Utilisation d'imagerie thermique basse résolution pour valider l'utilisation sécuritaire d'une cuisinière électrique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11624.

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Abstract:

L'utilisation d'appareils électriques, comme une cuisinière, par des personnes en perte d'autonomie représente souvent un risque important pour eux et leur environnement. Afin de réduire ce risque tout en permettant à ces personnes de poursuivre leurs activités, un projet de détection de danger par imagerie thermique a été mis sur pied. Ce projet a permis de réaliser un prototype fonctionnel permettant d’évaluer le danger associé aux activités de cuisson à l’aide d’un traitement à base d’intelligence artificielle et d'en informer l'usager. Les résultats laissent présager que l'approche utilisée pourrait permettre de détecter des dangers de brulure, ce qui représente un important gain sur les produits de sécurité existants. Par exemple, l'approche utilisant la logique floue se montre très utile pour différencier les types de dangers alors que l'approche utilisant des réseaux de neurones offre un plus grande précision sur une détection binaire de danger ou sécurité. À partir de ce prototype fonctionnel, un produit autonome, simple à installer et offrant une rétroaction appropriée à l'usager sur le niveau de danger de son usage de la cuisinière pourrait être développé.

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Chantelauve, Guillaume. "Evaluation des risques et réglementation de la sécurité : Cas du secteur maritime - Tendances et applications." Phd thesis, INSA de Lyon, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780595.

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Abstract:

La réglementation de la sécurité est un des déterminants principaux de la sécurité du transport maritime. Depuis la fin du 20ème siècle, de nouvelles approches normatives fondées sur les risques viennent compléter la configuration traditionnelle - déterministe et prescriptive - de la réglementation de la sécurité. Nos travaux de recherche traitent de l'intérêt des techniques d'évaluation du risque pour la réglementation de la sécurité. Le travail méthodologique de production et d'organisation des concepts théoriques et des apports de terrain relatifs aux configurations réglementaires " non traditionnelles " permet de formaliser l'utilisation des techniques d'évaluation du risque et de proposer des aspects influençant le choix des techniques. Deux méthodes d'évaluation du risque sont améliorées - relatives à (i) l'évaluation formelle de la sécurité à utiliser dans le cadre du processus d'élaboration de règles, et aux (ii) conceptions alternatives pour la sécurité incendie à utiliser dans le cadre de conceptions de navire ne répondant pas aux exigences réglementaires classiques - et mises en oeuvre, respectivement, pour la sécurité des vraquiers et pour un espace public de navires à passagers. A travers ce travail, nous avons pu mettre en évidence l'utilisation potentielle de l'évaluation du risque pour la réglementation de la sécurité, et dégager les grandes lignes structurant ces approches.

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Oucherfi, Myriam. "Contribution à l'étude de la ventilation transversale lors d'un incendie en tunnel routier." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00652385.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de présenter des critères simples pour l'évaluation des performances d'une ventilation transversale. On définit l'efficacité et le rendement, calculés à partir du flux de déficit de densité créé par l'incendie. Après une étude préliminaire permettant de caler les modèles numériques, l'influence de différents paramètres sur ces valeurs a été évaluée. Dans un premier temps, l'étude a porté sur une seule trappe et a montré que le courant d'air dans le tunnel est le paramètre le plus important. A l'inverse, la forme de la trappe pour une surface donnée n'a que très peu d'importance, sauf dans des cas limites (fente sur toute la largeur du tunnel). L'étude d'un canton à huit trappes confirme l'importance du contrôle du courant d'air. Lorsqu'on diminue le nombre de trappes en conservant la même surface totale d'aspiration, cette sensibilité tend à disparaître, mais l'efficacité diminue. Enfin, l'étude de l'influence de l'encombrement montre une légère amélioration de l'efficacité, due à l'obstruction d'une partie de la section par des camions, qui bloquent les fumées au droit des trappes.

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Oucherfi, Myriam. "Contribution à l'étude de la ventilation transversale lors d'un incendie en tunnel routier." Phd thesis, Lyon 1, 2009. http://n2t.net/ark:/47881/m6cc0z3v.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de présenter des critères simples pour l’évaluation des performances d’une ventilation transversale. On définit l’efficacité et le rendement, calculés à partir du flux de déficit de densité créé par l’incendie. Après une étude préliminaire permettant de caler les modèles numériques, l’influence de différents paramètres sur ces valeurs a été évaluée. Dans un premier temps, l’étude a porté sur une seule trappe et a montré que le courant d’air dans le tunnel est le paramètre le plus important. A l’inverse, la forme de la trappe pour une surface donnée n’a que très peu d’importance, sauf dans des cas limites (fente sur toute la largeur du tunnel). L’étude d’un canton à huit trappes confirme l’importance du contrôle du courant d’air. Lorsqu’on diminue le nombre de trappes en conservant la même surface totale d’aspiration, cette sensibilité tend à disparaître, mais l’efficacité diminue. Enfin, l’étude de l’influence de l’encombrement montre une légère amélioration de l’efficacité, due à l’obstruction d’une partie de la section par des camions, qui bloquent les fumées au droit des trappes The aim of this study is to present simple criteria to evaluate the performances of a transverse ventilation system. Efficiency and yield have been defined, based on the flux of density deficit createdby the fire. After a preliminary study of numerical models, the influence of different parameters on those criteria has been investigated. First, the study focused on the simplified case of a single damper. We showed that the air flow speed in the tunnel is the more important parameter. On the contrary, the shape of the damper has little influence on the efficency, except in unusual cases (slit on the whole width of the tunnel). Then, the study of a longer portion of the tunnel confirmed the prominence of the limitation of air flow speed. Comparison with a case with fewer dampers but the same total extraction section showed that this sensibility to air flow speed tends to disappear for larger dampers, but that the efficiency is lowered. Finally the study of the influence of heavy-goods-vehicules obstructing the tunnel reports better results, due to the fact that big objects tend to confine smokes

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Lamalle, Damien. "Simulations aux grandes échelles de panaches libre et impactant." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2014. http://www.theses.fr/2014ECDL0048/document.

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Abstract:

Lors des études de désenfumage, le recours à la mécanique des fluides numérique, par l’emploi de codes tridimensionnels (CFD), est de plus en plus employé. Cependant, suite aux études de Dalmarnock (2007) et d’Arcueil (2009), il a été montré que les résultats numériques peuvent s’éloigner de façon significative des résultats expérimentaux. Ces différences peuvent être notamment induites par des faibles erreurs de certains paramètres clés, ce qui limite l’utilisation prédictive de ces codes dans les études d’ingénierie de la sécurité incendie. Dans ce cadre, cette thèse est consacrée à la simulation numérique d’écoulement induit par une source de chaleur. Les simulations sont réalisées avec le code FDS, largement utilisé par la communauté incendie, afin d’étudier sa capacité à reproduire la dynamique de ces écoulements. L’étude se porte principalement sur la simulation d’un panache, créé par une plaque chauffante, avec une comparaison détaillée à des résultats expérimentaux. Les résultats des simulations montrent que, les profils radiaux des statistiques en un point de vitesse et température d’ordre 1 et 2, sont en très bon accord avec les résultats de la littérature. Les évolutions des flux de masse, de flottabilité et de quantité de mouvement, ainsi que celle du nombre de Richardson du panache, sont également bien reproduites. Après avoir validé la simulation, l’évolution du coefficient d’entraînement avec la hauteur a pu être examinée en détail, montrant que ce coefficient diminue en s’éloignant de la source de chaleur, passant de 0.4 en partie proche de la source à 0.1 en partie éloignée. Cette évolution a pu être expliquée par une dépendance du coefficient d’entraînement avec le nombre de Richardson local du panache et le rapport des masses volumiques entre le panache et l’air ambiant. La thèse a également permis de montrer que les variables étudiées sont sensibles à différents modèles de sous maille. Pour finir, une méthodologie a été proposée pour étudier la sensibilité de différents paramètres d’entrée de simulation et appliquée sur un cas réaliste d’incendie dans un bâtiment. Cette analyse a permis de mettre en évidence plusieurs paramètres explicites (paramètres définis en concertation avec le propriétaire du bâtiment, les services d’incendie et les autorités compétentes) qui modifient les résultats de la simulation : la puissance du foyer, le débit d’extraction des gaz chauds, mais également certains paramètres implicites (paramètres définis par le modélisateur) comme le débit d’insufflation au niveau des entrées d’air frais Fire Safety Engineering studies often rely on the use of Computational Fluid Dynamics, but several recent studies (e.g. Dalmarnock 2007, Arcueil Numérique 2009) have highlighted significant differences between experimental data and the results of numerical simulations. The numerical models are often rather sensitive to the choice of boundary conditions, and may depend on key parameters which are poorly understood. The research presented in this thesis addresses some of these questions, using the CFD code FDS to simulate a set of experimental test cases, and to test the sensitivity of the simulations to different input parameters. The general configuration studied is that of a thermal plume generated by a heated plate, either rising freely or else impacting on a ceiling. Radial profiles of 1st and 2nd order statistics of temperature and velocity agree well with published data, as does the axial variation of Mass, Momentum and Buoyancy fluxes, and the local Richardson number. A detailed study of the entrainment coefficient shows that this varies with distance from the heat source, between about 0.4 and 0.1; this is explained by the dependence of entrainment on the local Richardson number and the density difference between the plume and the ambient air. The comparison between simulations has also been used to investigate the applicability of different sub-grid scale models for this type of flow. Finally, a methodology has been developed for evaluating the sensitivity of the calculations to different input parameters, and the method has been applied to a test configuration representing a fire in a building. The results show the relative importance of both explicitly-defined parameters that characterize the situation (thermal power of the fire, ventilation regime inside the building) and implicit model parameters

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Chanti, Houda. "Développement d'un outil d'évaluation performantielle des réglementations incendie en France et dans les pays de l'Union Européenne." Thesis, Mulhouse, 2017. http://www.theses.fr/2017MULH8193/document.

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Abstract:

Dans le but de faciliter la tâche d'évaluation du niveau de sécurité incendie aux ingénieurs et permettre aux spécialistes impliqués dans le domaine d'utiliser leurs langages et outils préférés, nous proposons de créer un langage dédié au domaine de la sécurité incendie générant automatiquement une simulation en prenant en considération les langages métiers utilisés par les spécialistes intervenants dans le domaine. Ce DSL nécessite la définition, la formalisation, la composition et l'intégration de plusieurs modèles, par rapport aux langages spécifiques utilisés par les spécialistes impliqués dans le domaine. Le langage spécifique dédié au domaine de la sécurité incendie est conçu par composition et intégration de plusieurs autres DSLs décrits par des langages techniques et naturels (ainsi que des langages naturels faisant référence à des langages techniques). Ces derniers sont modélisés de manière à ce que leurs composants soient précis et fondés sur des bases mathématiques permettant de vérifier la cohérence du système (personnes et matériaux sont en sécurité) avant sa mise en œuvre. Dans ce contexte, nous proposons d'adopter une approche formelle, basée sur des spécifications algébriques, pour formaliser les langages utilisés par les spécialistes impliqués dans le système de génération, en se concentrant à la fois sur les syntaxes et les sémantiques des langages dédiés. Dans l'approche algébrique, les concepts du domaine sont abstraits par des types de données et les relations entre eux. La sémantique des langages spécifiques est décrite par les relations, le mapping (correspondances) entre les types de données définis et leurs propriétés. Le langage de simulation est basé sur un langage conçu par la composition de plusieurs DSL spécifiques précédemment décrits et formalisés. Les différents DSLs sont implémentés en se basant sur les concepts de la programmation fonctionnelle et le langage fonctionnel Haskell bien adapté à cette approche. Le résultat de ce travail est un outil informatique dédié à la génération automatique de simulation, dans le but de faciliter la tâche d'évaluation du niveau de sécurité incendie aux ingénieurs. Cet outil est la propriété du Centre Scientifique et Technique du bâtiment (CSTB), une organisation dont la mission est de garantir la qualité et la sécurité des bâtiments, en réunissant des compétences multidisciplinaires pour développer et partager des connaissances scientifiques et techniques, afin de fournir aux différents acteurs les réponses attendues dans leur pratique professionnelle In order to facilitate the engineers task of evaluating the fire safety level, and to allow the specialists involved in the field to use their preferred languages and tools, we propose to create a language dedicated to the field of fire safety, which automatically generates a simulation, taking into account the specific languages used by the specialists involved in the field. This DSL requires the definition, the formalization, the composition and the integration of several models, regardig to the specific languages used by the specialists involved in the field. The specific language dedicated to the field of fire safety is designed by composing and integrating several other DSLs described by technical and natural languages (as well as natural languages referring to technical ones). These latter are modeled in a way that their components must be precise and based on mathematical foundations, in order to verify the consistency of the system (people and materials are safe) before it implementation. In this context, we propose to adopt a formal approach, based on algebraic specifications, to formalize the languages used by the specialists involved in the generation system, focusing on both syntaxes and semantics of the dedicated languages. In the algebraic approach, the concepts of the domain are abstracted by data types and the relationships between them. The semantics of specific languages is described by the relationships, the mappings between the defined data types and their properties. The simulation language is based on a composition of several specific DSLs previously described and formalized. The DSLs are implemented based on the concepts of functional programming and the Haskell functional language, well adapted to this approach. The result of this work is a software dedicated to the automatic generation of a simulation, in order to facilitate the evaluation of the fire safety level to the engineers. This tool is the property of the Scientific and Technical Center for Building (CSTB), an organization whose mission is to guarantee the quality and safety of buildings by combining multidisciplinary skills to develop and share scientific and technical knowledge, in order to provide to the different actors the expected answers in their professional practice

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Feliciangeli, Anne-Claire. "Le droit relatif à la prévention des risques d’incendie et de panique dans les établissements recevant du public en France." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR0028/document.

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Abstract:

Le sujet de cette thèse analyse le droit qui encadre les mesures prises par l’Etat pour assurer la sécurité et, depuis peu, la sûreté dans les Etablissements Recevant du Public (ERP). En raison du rôle économique et social majeur que jouent les ERP particulièrement visés par des actes terroristes, les pouvoirs publics légifèrent pour assurer la sauvegarde des personnes et la protection des biens contre les risques d’incendie et les diverses menaces. Ce travail porte sur les textes réglementaires juridiquement imparfaits, alors que devant le juge administratif la responsabilité de l’Etat est engagée en cas de litige. Cette recherche diagnostique les domaines de ce droit administratif qui ont atteint leurs limites. Administrativement et techniquement, cette législation est devenue complexe et difficile à assumer aussi bien d’un point de vue institutionnel que financier et législatif. Une mission interministérielle a conclu qu’une grande réforme du droit opposable aux ERP n’est pas envisageable. Cependant, des changements s’opèrent depuis peu dans le droit français cette et cette étude prend en compte et propose une autre voie pour simplifier, moderniser et corriger le droit en vigueur. Celle-ci passe par la suppression des imperfections existantes, la mutualisation des moyens de sécurité-sûreté disponibles dans les ERP et la mutation du modèle actuel vers un droit plus libéral et jurisprudentiel The subject of this thesis is the analysis of the law governing the measures taken by the State to ensure security and, more recently, the safety in the Establishments Receiving the Public (ERP). Due to the major economic and social role of ERPs particularly targeted by terrorist acts, the Government has legislated for the safeguarding of persons and the protection of property against fire risks and threats. This work deals with legally imperfect regulatory texts, whereas before the administrative courts the liability of the State is incurred in the event of a dispute. This research diagnoses areas of this administrative law that have reached their limits. Administratively and technically, this legislation has become complex and difficult to assume from an institutional, financial and legislative point of view. An interministerial mission concluded that a major reform of the enforceable rights against ERPs is not feasible. However, since recently changes have been undertaken in the french law that this study takes into account and proposes another way to simplify, modernize and correct the existing law. This involves removing existing imperfections, pooling the security and safety resources available in the ERPs and changing the current model towards a more liberal and jurisprudential right

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Morlon, Romain. "Stratification thermique et optique d'un environnement enfumé et interactions eau/fumée sous aspersion." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0138/document.

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Abstract:

Ce travail est consacré à l'étude des interactions eau/fumée dans un couloir, lors du déclenchement d'un système d'aspersion dans un environnement enfumé. Il s'attache à évaluer les effets thermiques et optiques induits par une pulvérisation d'eau par sprinkler et par brouillard d'eau sur une couche de fumée générée à partir d'un foyer type bac d'heptane. Une synthèse bibliographique permet de faire l'état des travaux concernant la recherche sur l'aspersion d'eau pour le contrôle du feu lors d'un incendie en bâtiment et sur les notions de stratification des fumées. Une étude expérimentale basée sur 50 essais en grandeur réelle est présentée, impliquant des mesures thermiques et optiques. Un système d'opacimétrie laser spécifique a notamment été développé, permettant de mesurer l'opacité des fumées et les effets des interactions eau/fumée sur l'opacité et la visibilité. La partie numérique s'appuie sur le code FDS version 6 (Fire Dynamics Simulator) pour la simulation des essais et sur un module spécifique consacré à l'évaluation de la visibilité en parallèle. Utilisant les valeur extraites de la simulation par FDS pour les concentrations en gouttes et en suie, ce code calcule les propriétés optiques du milieu absorbant-diffusant considéré, puis combine une méthode de Monte-Carlo et des techniques de PSF (Point Spread Function) et MTF (Modulation Transfer Function) pour évaluer l'intensité et le contraste d'images reconstruites. Les effets de déstratification thermique et optique sont comparés pour chaque technologie d'aspersion expérimentalement et numériquement This work was devoted to the study of water/smoke interactions in the case of water mist activation on a smoke layer. The aim was to investigate the effects observed on thermal and optical properties when injecting water particles using sprinkler or water mist devices through a smoke layer generated with an heptane pool fire. A first review was reported in order to highlight the researches devoted to water aspersion for firefighting and the smoke stratification phenomena. An experimental study based on 50 runs at real scale was presented, involving optical and thermal measurements. In particular, a laser opacimeter system was developed, which allowed measuring the smoke opacity and the effects of smoke/water interactions on opacity and visibility. Afterwards, a numerical study was conducted. On the one hand fire tests were simulated using the FDS 6th version (Fire Dynamics Simulator) and on the other hand a dedicated code allowed us to evaluate the visibility. The values of the soot and droplet concentrations were extracted from FDS and used into the code dedicated to visibility to calculate the optical properties of the corresponding absorbing-scattering environment. Those properties are then used in a Monte Carlo approach combined with PSF (Point Spread Function) and MTF (Modulation Transfer Function) methods to evaluate the intensity and the contrast of reconstructed images. The destratification effects based on thermal and optical criteria were compared experimentally and numerically for each technology

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Abdulrahman, Shehu. "Experimental investigations on fire behaviour and fire suppression in a reduced-scale room of the Castle of Chambord." Electronic Thesis or Diss., Bourges, INSA Centre Val de Loire, 2023. http://www.theses.fr/2023ISAB0007.

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Abstract:

L'état actuel de la protection contre les incendies par des systèmes sprinkler est non adapté à la protection des bâtiments et des monuments du patrimoine culturel. En effet, bien qu'il existe différents types de systèmes automatiques d'extinction d'incendie par sprinkler, leurs inconvénients (vulnérabilité à la corrosion et au gel, risque de fuites d'eau, fausses activations...) peuvent causer des dommages irrémédiables aux bâtiments historiques et aux artefacts et œuvres d'art de valeur qu'ils contiennent. Par conséquent, les systèmes d'extinction automatique d'incendie sont rarement installés dans les bâtiments du patrimoine culturel, ce qui a entraîné la destruction partielle ou totale de nombreux monuments par le feu, comme la cathédrale Notre-Dame de Paris, en France, à la suite de l'incendie survenu le 15 avril 2019. Afin d’être en mesure de mieux protéger notre patrimoine culturel, il y a donc un besoin crucial d'acquérir plus de connaissances en matière du comportement du feu et de l’extinction des incendies dans les géométries spécifiques à ces bâtiments. A cet effet, un compartiment à échelle réduite (1/8ème) a été construit dans ce travail de recherche, basé sur des scans 3D d'une salle du Château de Chambord, Vallée de la Loire, France. Ce dernier a été instrumenté dans le but d'étudier, d'une part, le comportement de la source de feu, et, d'autre part, l'interaction du feu avec différents systèmes d'extinction d'incendie. Des essais de feux en nappe de n-heptane ont d'abord été réalisés pour différentes puissances de feu, contrôlées par des surfaces combustibles à l'aide de bacs circulaires en acier de diamètres 8 cm, 16 cm et 24 cm. La masse initiale de combustible d'heptane a été variée entre 10 g, 30 g et 50 g, correspondant respectivement à des profondeurs de combustible de 0,007 m, 0,0016 m et 0,025 m. Le taux de dégagement de chaleur (HRR) a été varié entre 4 kW et 30 kW, et les conditions de ventilation de 0,6 renouvellement d'air par heure (ACPH), à 1,4ACPH, 2,4ACPH, 3,3ACPH et 3,8ACPH. Grâce à une série d'expériences, l'effet de la ventilation sur la dynamique du feu sur un feu de compartiment a été abordé avec différents paramètres physico-chimiques, tels que l'extension de la flamme, l'oscillation de la flamme, la distribution de la température et l'analyse des gaz. Ensuite, trois types de systèmes de sprinklers ont été étudiés, avec différentes pression initiale variable dans les canalisations. Ils consistaient en un système sprinkler sous-eau, sous-air, et un système innovant de sprinkler sous-vide. La pression à l’état de veille de ce dernier est inférieure à la pression atmosphérique, ce qui a le potentiel de résoudre les problèmes technologiques de fuites d'eau, de gel et de corrosion. Le banc d’essais a été utilisé pour étudier l'interaction du feu de nappe avec un spray de sprinkler pour les différentes pressions initiales, puissances de feu, et taux de ventilation. Des résultats ont été obtenus en termes de temps d’arrivée d’eau, de température des gaz du compartiment, de vitesse de refroidissement, de flux de chaleur et de concentrations d'espèces gazeuses. Les résultats obtenus ont permis de fournir des conclusions concernant le comportement relatif des différents systèmes sur les phénomènes d'extinction d'incendie, avec des résultats prometteurs pour le système sprinkler sous vide. L'étude a contribué à accroître le niveau de connaissances sur les phénomènes d’extinction d’incendies dans une géométrie du patrimoine culturel, et une nouvelle base de données de données expérimentale a été générée. Cette dernière sera étendue et améliorée sur la base du banc d'essai développé, dans le but de fournir de futures recommandations relatives à la sécurité incendie des bâtiments du patrimoine culturel The current state of fire protection by sprinkler systems is inadequate for the protection of cultural heritage building and monuments. Although different types of automatic sprinkler fire suppression systems exist, their disadvantages (vulnerability to corrosion and frost, risk of water-leaks, false activations…) can cause irremediable damage to the historical buildings and the valuable artifacts and pieces of art they contain. Hence, automatic fire suppression systems are rarely installed in cultural heritage buildings, resulting in numerous monuments being partly or completely destroyed by fire, such as the Notre-Dame Cathedral in Paris, France, following the fire which occurred on April 15, 2019. To be able to better protection our cultural heritage, there is hence a pressing need to obtain more knowledge regarding fire and fire suppression in geometries specific to these buildings. For this purpose, a 1/8th reduced-scale compartment was built in this research work based on 3D scans of a room of the Castle of Chambord, Loire Valley, France. The latter was instrumented with the aim of studying, on one hand, the behaviour of the fire source, and, on another hand, the interaction of the fire with different fire suppression systems. Tests of n-heptane pool fires were first carried out for different fire powers, controlled by fuel surface areas using circular steel pans of 8 cm, 16 cm and 24 cm diameters pans. The initial heptane fuel mass was varied between 10 grams, 30 grams and 50 grams corresponding to fuel depths of 0.007 m, 0.0016 m and 0.025 m respectively. Heat release rate (HRR) was varied between 4 kW and 30 kW and ventilation conditions, ranging from 0.6 air change per hour (ACPH), to 1.4ACPH, 2.4ACPH, 3.3ACPH and 3.8ACPH. Through series of experiments, the effect of ventilation on fire dynamics on a compartment fire addressed with physicochemical parameters, such as flame extension, flame oscillation, temperature distribution and gas analysis. Then, three kind of sprinkler systems were considered, with varying initial pressure in the pipes. They consisted in wet pipe, dry pipe, and an innovative vacuum sprinkler system, whose pressure is inferior to the atmospheric pressure at idle state, and which has potential of solving the technological problems of water leaks, freezing and corrosion. The latter was used to study the interaction of the pool fire with a sprinkler water spray for the different sprinkler initial pressures, fire conditions, and ventilation rates. Results were obtained in terms of water delivery time, compartment gas temperature, cooling rate, heat flux and concentrations of gaseous species. The obtained results allowed to provide conclusions regarding the relative behaviour of the different systems on the fire suppression phenomena, with promising results for the vacuum sprinkler system. The study contributed to increase the knowledge on the phenomena of fire suppression in cultural heritage geometry, and a new database of experimental data has been generated. The latter will be extended forward and improved on the basis of the developed test bench, with the aim of providing future recommendations related to fire safety of cultural heritage buildings

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Theos, Constantin. "Modélisation du mouvement des personnes lors de l'évacuation d'un bâtiment à la suite d'un sinistre." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1994. http://www.theses.fr/1994ENPC9407.

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Abstract:

Ce travail a porté sur l'élaboration d'un modèle et d'un logiciel de simulation du mouvement de personnes évacuant un bâtiment, lors d'un incendie ou bien à l'occurrence d'une autre situation dégradée justifiant l'évacuation ou la provoquant spontanément. Un algorithme original a été développé, applicable à de fortes densités de personnes dans un environnement complexe comprenant des obstacles au mouvement. Un maillage sert de trame pour représenter, outre les aires offertes au déplacement, les murs et autres obstacles, qu'ils soient matériels ou qu'ils représentent des régions dangereuses. Le logiciel développé simule le déplacement des occupants évoluant en coordonnées continues dans un environnement complexe et interagissant au niveau de la vitesse de leur déplacement ainsi que de la densité maximale d'occupation qu'il est possible d'atteindre. Ce modèle a pu être réalisé au moyen d'une application locale, au niveau du micro-environnement de chaque occupant, des lois de corrélation macroscopiques vitesse-densité identifiées par plusieurs auteurs. L'utilisation d'un post-processeur graphique mis au point lors de ce travail, a rendu possible la mise en évidence des phénomènes inhérents au mouvement de foule (accumulation, blocage, détente,)

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Nguyen, Khac Tien. "Dégradation thermique de matériaux solides poreux exposés au feu - Simulation numérique avec prise en compte des processus chimiques et mécanismes de transfert." Thesis, Poitiers, 2014. http://www.theses.fr/2014POIT2344.

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Abstract:

La description de la dégradation des solides est cruciale dans la simulation numérique d'un feu, les gaz de pyrolyse constituant la source combustible amenée au feu. Il importe de décrire avec précision ces processus en fonction des conditions ambiantes. Toutefois, les couplages entre réactions chimiques et mécanismes de transport de masse et de chaleur modifient fortement les comportements. L'objet de ce travail est la prédiction du comportement macroscopique par simulation numérique de la décomposition thermique des matériaux solides. Les propriétés intrinsèques du matériau, parmi lesquelles un modèle chimique incluant un schéma réactionnel et les paramètres thermocinétiques associés, issus d'expérimentation à petite échelle sont considérés ainsi que les mécanismes de transport et les effets limitants qu'ils peuvent introduire. La réponse du matériau est ainsi prédite pour des configurations géométriques et des scénarios d'exposition arbitraires. L’outil spécifique développé au cours de ce doctorat est basé sur une description à l'échelle de Darcy. Il a pour objectif à terme d’être couplé à un code de simulation du feu dans son ensemble, de sorte que les conditions auxquelles chaque élément solide serait exposé seraient décrites tandis que la prédiction de l'évolution du feu dépendrait de la réponse des matériaux fournie par notre module. Un jeu d'applications est présenté pour deux types de bois ayant des schémas réactionnels différents, avec réactions séquentielles ou concurrentielles. Les configurations et scénarios examinés correspondent à des essais normalisés, sous cône calorimètre, et une comparaison entre les résultats numériques et expérimentaux est effectuée The description of the degradation of solids is crucial in the numerical simulation of a fire, the pyrolysis gases constituting the combustible source. It is important to describe with accuracy these processes, according to the ambient conditions. However, the couplings between chemical reactions and mechanisms of mass and heat transports strongly modify the behavior of the fire.The objective of this work is to predict the macroscopic behavior of the thermal decomposition of solid fuel by numerical simulation. The intrinsic properties of the material, among which a chemical model including a reactive scheme and the associated thermochemical parameters stemming from small-scale experiment are considered as well as the transport mechanisms and the limiting effects that they can introduce. The comportment of the material is then predicted for geometrical configurations and arbitrary scenarios of exposure. The specific tool developed during this Ph-D is based on a description on the Darcy scale. It has in the future to be coupled with a global code of simulation of the fire, so that the conditions undergone by every exposed solid element would be described whereas the prediction of the fire evolution fire would depend on the behavior of the materials supplied by the present module.A set of applications is presented for two wooden materials, featuring different reactive schemes, with sequential or competitive reactions. The configurations and the examined scenarios correspond to normalized tests under cone calorimeter, and a comparison between the numerical and experimental results is made

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Juhoor, Karim Khan. "Étude et modélisation d’écoulements en convection mixte : application au désenfumage naturel de bâtiments." Thesis, La Réunion, 2018. http://www.theses.fr/2018LARE0027/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse, répondent à la problématique liée à la sécurité incendie des bâtiments ventilés naturellement, et notamment au comportement des fumées chaudes lorsqu’elles interagissent avec le vent. Le premier chapitre concerne la mise en exergue de la problématique bâtimentaire, au travers de la présentation des moteurs de la ventilation naturelle, d’une analyse règlementaire croisée sécurité incendie / confort thermique, et de multiples retours d’expériences. La nécessité d’étudier les régimes d’écoulement interne lorsque le vent interagit avec la fumée est mise en évidence. Ainsi, dans le second chapitre, les verrous scientifiques, associés à l’identification des régimes d’écoulement en convection mixte, sont soulevés à l’aide d’une analyse de la littérature. Dans le troisième chapitre, nous nous intéressons à la caractérisation des régimes d’écoulement internes lorsque le vent oppose le tirage thermique dans un volume contenant une source constante générant les forces de flottabilité. Une expérimentation densimétrique, air/hélium, à échelle réduite est proposée. Trois régimes d’écoulement internes stables sont mis en évidence. Les transitions entre ces régimes sont caractérisées par une loi puissance, mettant en jeu le nombre de Froude, relatif à la source générant les forces de flottabilité, et le rapport entre la pression dynamique de la source et celle du vent. Dans le quatrième chapitre, ces régimes sont également identifiés, expérimentalement et numériquement, lors de la vidange de fluide léger lorsque le vent oppose le tirage thermique. Une relation entre le nombre de Richardson et un temps de vidange caractéristique est identifiée. L’étude numérique nous permet d’analyser des dynamiques particulières de vidange de manière quantitative. Dans la dernière partie, les lois de transitions entre régimes d’écoulement permettent d’introduire un indicateur de sécurité dépendant des conditions de vent. Une méthode d’analyse, qui considère à la fois la sécurité et le confort, est alors proposée pour éviter les conflits mis en avant dans les retours d’expériences du chapitre 1 This thesis work presents deals with the issue of fire safety consideration in naturally ventilated buildings. The particular case of the interaction between the wind and hot smoke movement is pinpointed. In the first chapter, basics of natural ventilation mechanisms are shown. Then, the analysis of building’s regulations, relating to fire safety and thermal comfort, allows to highlight potential conflicts and normative gaps. Theses gaps and conflicts are illustrated through real buildings feedbacks. The challenge of indoor flow pattern studies for safety purpose is hence underline. In the second chapter, scientific’s barriers in relation with the transitions between existing flow pattern, when wind and buoyancy are opposed, are identified thought a literature review. A scaled experiment is proposed in the third chapter, using density difference between air and helium, to identify internal flow pattern when wind opposes buoyancy. Three stable internal flow patterns are identified. A power law characterizing the transitions between identified flow pattern, involving source Froude number and dynamic pressure ratio between source jet and wind, is found. In the fourth chapter, the identified flow pattern are observed when the tested volume is emptied, and a relation between the initial Richardson number Ri and the characteristic emptied time θ is found. Furthermore, specific behaviour of internal flow, when the volume is emptied, is quantitatively study thanks to a numerical model. In the last part of this thesis, transitions law between internal flow patterns allows to introduce a new wind dependent fire safety index. A methodology is then proposed to both analyse fire safety and thermal comfort in building. The presented method gives the opportunity to avoid conception conflicts underlined in the first chapter of the present work

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Stroh, Rémi. "Planification d’expériences numériques en multi-fidélité : Application à un simulateur d’incendies." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC049/document.

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Abstract:

Les travaux présentés portent sur l'étude de modèles numériques multi-fidèles, déterministes ou stochastiques. Plus précisément, les modèles considérés disposent d'un paramètre réglant la qualité de la simulation, comme une taille de maille dans un modèle par différences finies, ou un nombre d'échantillons dans un modèle de Monte-Carlo. Dans ce cas, il est possible de lancer des simulations basse fidélité, rapides mais grossières, et des simulations haute fidélité, fiables mais coûteuses. L'intérêt d'une approche multi-fidèle est de combiner les résultats obtenus aux différents niveaux de fidélité afin d'économiser du temps de simulation. La méthode considérée est fondée sur une approche bayésienne. Le simulateur est décrit par un modèle de processus gaussiens multi-niveaux développé dans la littérature que nous adaptons aux cas stochastiques dans une approche complètement bayésienne. Ce méta-modèle du simulateur permet d'obtenir des estimations de quantités d'intérêt, accompagnés d'une mesure de l'incertitude associée. L'objectif est alors de choisir de nouvelles expériences à lancer afin d'améliorer les estimations. En particulier, la planification doit sélectionner le niveau de fidélité réalisant le meilleur compromis entre coût d'observation et gain d'information. Pour cela, nous proposons une stratégie séquentielle adaptée au cas où les coûts d'observation sont variables. Cette stratégie, intitulée "Maximal Rate of Uncertainty Reduction" (MRUR), consiste à choisir le point d'observation maximisant le rapport entre la réduction d'incertitude et le coût. La méthodologie est illustrée en sécurité incendie, où nous cherchons à estimer des probabilités de défaillance d'un système de désenfumage The presented works focus on the study of multi-fidelity numerical models, deterministic or stochastic. More precisely, the considered models have a parameter which rules the quality of the simulation, as a mesh size in a finite difference model or a number of samples in a Monte-Carlo model. In that case, the numerical model can run low-fidelity simulations, fast but coarse, or high-fidelity simulations, accurate but expensive. A multi-fidelity approach aims to combine results coming from different levels of fidelity in order to save computational time. The considered method is based on a Bayesian approach. The simulator is described by a state-of-art multilevel Gaussian process model which we adapt to stochastic cases in a fully-Bayesian approach. This meta-model of the simulator allows estimating any quantity of interest with a measure of uncertainty. The goal is to choose new experiments to run in order to improve the estimations. In particular, the design must select the level of fidelity meeting the best trade-off between cost of observation and information gain. To do this, we propose a sequential strategy dedicated to the cases of variable costs, called Maximum Rate of Uncertainty Reduction (MRUR), which consists of choosing the input point maximizing the ratio between the uncertainty reduction and the cost. The methodology is illustrated in fire safety science, where we estimate probabilities of failure of a fire protection system

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Gasparotto, Thomas. "Modélisation de l’évacuation des personnes en situation d’incendie." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0128/document.

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Abstract:

Ce travail, mené conjointement entre CNPP et le Laboratoire d’Énergétique et de Mécanique Théorique et Appliquée, est consacré à la mise en place d’un modèle d’évacuation de personnes, dans l’optique d’une application en Ingénierie de Sécurité Incendie. Le modèle de cheminement de personnes développé dans ce manuscrit est un modèle physique reposant sur une équation de conservation de la densité de personnes. Il est basé sur des hypothèses simples et réalistes résultant de l’observation de mouvements de foule, et utilise une vision macroscopique des personnes caractérisées par une densité moyenne. Ce modèle est mis en œuvre sur des cas de vérification et de comparaison issus de la littérature. Des expériences d’évacuation sont réalisées à échelle réelle afin de récolter des données quantitatives sur le mouvement des personnes et de valider de façon pertinente le modèle de cheminement de personnes. En outre, une stratégie est proposée afin d’intégrer dans la modélisation les contraintes thermiques et optiques liées au feu ainsi que leur impact sur le processus d’évacuation. Enfin, des simulations d’évacuation intégrant les effets du feu sont effectuées sur une configuration à grande échelle This work was conducted as a collaboration between CNPP and the laboratory LEMTA. It was devoted to the implementation of an emergency egress model offering prospects for use in Fire Safety Engineering. The pedestrian movement model described in this manuscript is a physical model relying on a people density balance equation. This model is based on three fundamental assumptions resulting from pedestrian phenomena commonly observed, especially in crowds. Its mathematical formulation assumes that people are regarded as a mean density in a macroscopic way. The pedestrian model was tested on verification and comparison cases extracted from literature. Evacuation drills were also performed at real scale without fire constraints to collect some quantitative data like egress times or flows, and to validate the people motion model. Furthermore, a mathematical strategy is propounded in order to integrate thermal and optical stresses into the evacuation model and to take into consideration their incidence on evacuation processes. Finally, egress simulations are achieved on a large-scale configuration considering different scenarios involving fires

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Theos, Constantin. "Modélisation du mouvement des personnes lors de l'évacuation d'un bâtiment à la suite d'un sinistre." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00523176.

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Abstract:

Ce travail a porté sur la mise au point d'un modèle et d'un logiciel de simulation du mouvement de personnes évacuant un bâtiment, lors d'un incendie ou d'une autre situation justifiant l'évacuation ou la provoquant spontanément. Un algorithme original a été développé, applicable à de fortes densités de personnes dans un environnement complexe comprenant des obstacles au mouvement. Afin de pouvoir visualiser la simulation du mouvement, un post-processeur graphique a été réalisé, destiné à la représentation du bâtiment et de ses obstacles internes et à celle des trajectoires suivies par les personnes. Un maillage sert de trame pour représenter, outre les aires offertes au déplacement, les murs et autres obstacles, qu'ils soient matériels ou qu'ils représentent des régions dangereuses. Le logiciel développé simule le déplacement des occupants évoluant en coordonnées continues dans un environnement complexe et interagissant au niveau de la vitesse de leur déplacement ainsi que de la densité maximale d'occupation qu'il est possible d'atteindre. Ce modèle a pu être réalisé au moyen d'une application locale, au niveau du micro-environnement de chaque occupant, des lois de corrélation macroscopiques vitesse-densité identifiées par plusieurs auteurs. L'utilisation du post-processeur graphique mis au point lors de ce travail, a rendu possible la mise en évidence des phénomènes inhérents au mouvement de foule (accumulation, blocage, détente).

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Valentin, Julien René. "Simulation du comportement humain en situation d’évacuation de bâtiment en feu." Thesis, Pau, 2013. http://www.theses.fr/2013PAUU3051/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle comportemental de l’être humain pour la simulation d’évacuation de bâtiment en cas d’incendie et de l’intégrer dans un outil de simulation d’évacuation de bâtiment. Le modèle proposé représente une approche individu-centré du comportement et répond aux axiomes de la Rationalité Limitée énoncés par Herbert Simon grâce à une conception hiérarchique des moyens cognitifs des agents simulés. L’implémentation du modèle du comportement présente la particularité d’être intégralement réalisée en GPU (via OpenGL 2.0). Ainsi la fréquence du moteur de comportement est très proche de celle du simulateur et permet une adaptation quasi temps réel des comportements des agents à un changement de perception de leur environnement. Le logiciel d’évacuation développé permet :– l’importation de scénario d’incendie de bâtiment simulé grâce au logiciel FDS,– la configuration des archétypes de comportement des agents évacuant, notamment :– la description des hypothèses sur le monde (connaissance individuelle),– la configuration des comportements des agents (moyens cognitifs individuels).– le positionnement des agents dans le bâtiment,– la simulation de l’évacuation,– l’enregistrement et le play-back d’un scénario d’évacuation.Les contraintes (feu, fumée, obstacles, autres agents) captées par un agent sont interprétées par ce dernier en fonction de son archétype de comportement afin de déterminer si sa stratégie d’évacuation doit être remise en cause The main objective of this thesis is to propose a behavioral model of the human being in presence of several constraints and to integrate it into a simulation tool for building egress. The proposed model represents an individual-based approach of behavior modelisation and implement axioms of the bounded rationality set by Herbert Simon providing two key features :– individual prioritization and parametisation of cognitivemeans,– individual perception and knowledgemanagement.The proposed software has the particularity to run entirely on GPU via OpenGL 2.0. Thus the frequency of the behavior engine is very near to that of the simulator and allow adaptation of near real-time behavior of agents in a changing perception of their environment

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Desanghere, Sylvain. "Détermination des conditions d'échauffement de structure extérieure à un bâtiment en situation d'incendie." Phd thesis, Rouen, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAM0010.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l'étude des conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments en feu. Une synthèse bibliographique sur les feux de compartiment et plus particulièrement sur la problématique de la sortie de flammes par les ouvertures des locaux en feu a été réalisée. Un outil de simulation numérique avancé a été mis en oeuvre pour étudier les paramètres principaux affectant les caractéristiques des flammes extérieures. Cette tâche a nécessité au préalable la prise en main et le développement d'un modèle CFD de simulation numérique du feu, ainsi que sa validation sur des cas expérimentaux de complexité croissante. A l'étude numérique de la sortie de flammes d'un local en feu est venue s'ajouter une partie expérimentale concernant l'effet du vent sur les flammes extérieures. L'étude des flammes extérieures a permis de procéder à la vérification et à l'extension d'une méthode de calcul simplifiée destinée à prédire les conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments. L'application pratique de ce travail a consisté à regrouper dans un nouveau modèle global les résultats obtenus à partir de la synthèse bibliographique et des études numériques et expérimentales.

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Desanghere, Sylvain. "Détermination des conditions d'échauffement de structure extérieure à un bâtiment en situation d'incendie." Phd thesis, INSA de Rouen, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00117465.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l'étude des conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments en feu. Une synthèse bibliographique sur les feux de compartiment et plus particulièrement sur la problématique de la sortie de flammes par les ouvertures des locaux en feu a été réalisée. Un outil de simulation numérique avancé a été mis en oeuvre pour étudier les paramètres principaux affectant les caractéristiques des flammes extérieures. Cette tâche a nécessité au préalable la prise en main et le développement d'un modèle CFD de simulation numérique du feu, ainsi que sa validation sur des cas expérimentaux de complexité croissante. A l'étude numérique de la sortie de flammes d'un local en feu est venue s'ajouter une partie expérimentale concernant l'effet du vent sur les flammes extérieures. L'étude des flammes extérieures a permis de procéder à la vérification et à l'extension d'une méthode de calcul simplifiée destinée à prédire les conditions d'échauffement des éléments de structure situés à l'extérieur des bâtiments. L'application pratique de ce travail a consisté à regrouper dans un nouveau modèle global les résultats obtenus à partir de la synthèse bibliographique et des études numériques et expérimentales.

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Auboyer, Audrey. "Contribution à l'évolution du retour d'expérience en tunnel routier vers un outil de compréhension du comportement humain (usager et exploitant)." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005923.

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Abstract:

Si le nombre d'évènements générateurs de risques en tunnel routier est faible, plusieurs évènements récents ont montré que les incendies de véhicule peuvent rapidement prendre des proportions catastrophiques. Pour limiter les conséquences de tels évènements, la réglementation française impose aux exploitants de tunnels des dispositions techniques et des dispositions d'exploitation. Les premières reposent sur les moyens mis à disposition des usagers pour assurer leur propre sécurité. Les secondes consistent en particulier à mettre en place un dispositif d'analyse des évènements significatifs. A la lumière du retour d'expérience, force est de constater que le comportement observé des usagers n'est pas celui attendu. Comme dans d'autres domaines, le retour d'expérience en tunnel routier a d'abord été élaboré dans une optique « technique » et « quantitative ». Les progrès technologiques ayant permis d'atteindre un niveau de sécurité élevé, il est aujourd'hui nécessaire d'avoir une démarche qualitative qui inclut les aspects humains et organisationnels. Ce travail de recherche a été mis en place dans l'objectif d'intégrer dans le retour d'expérience la connaissance des fondements du comportement humain (usager et exploitant) lors des évènements en tunnel routier. Nous allons présenter une méthode de recueil de témoignage des usagers développée à partir des études menées sur le comportement des personnes en situation d'évacuation en cas de crises. Celle-ci a été utilisée au cours d'exercices de sécurité et à la suite d'événements réels. Elle apporte des éléments objectifs de compréhension du comportement des usagers face à des situations de danger permettant d'aller au-delà de certaines idées préconçues. Ils ont permis d'élaborer un modèle d'évacuation des usagers et de proposer des adaptations des dispositifs de sécurité réglementaires prévus pour l'évacuation des usagers.

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Colombiano, Jérémy. "Approche multi-échelle pour la caractérisation de la réaction au feu sur un matériau bois. Développement d'une méthodologie pour l'ingénierie de la sécurité incendie. Validation of a Pyrolysis Model of Wood Thermal Decomposition under Cone Calorimeter." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2020. http://www.theses.fr/2020ESMA0017.

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Abstract:

De plus en plus, les études de sécurité incendie reposent sur l’ingénierie de la sécurité incendie. Il s’agit notamment à l’aide de codes de calcul, de réaliser des simulations numériques visant à définir les règles de sécurité à appliquer. Ainsi, des nombreuses études ont permis d’améliorer les codes de calcul et de définir les bases et guides techniques à respecter pour la réalisation de ces études. Toutefois, si cela est vrai pour le domaine de la résistance au feu, de l’évacuation ou du désenfumage, ce n’est pas encore le cas dans le domaine de la réaction au feu. Cette dernière représente la manière dont le matériau va se comporter comme combustible et elle caractérise l’aptitude de ce matériau à s’enflammer et à contribuer à un incendie.Dans ce contexte, l’objectif de ces travaux de thèse est d’étudier et de prédire la cinétique de décomposition thermique, la combustion et la propagation de flamme d’un matériau bois. Pour cela, la méthode de travail retenue est multi-échelle, à la fois expérimentale et numérique. Cette approche permet dans un premier temps de simplifier les phénomènes dans le but de déterminer les propriétés du matériau, puis d’ajouter de la complexité à échelle croissante, afin d’identifier les processus pilotant la propagation de flamme et de définir les bases pour une étude d’ingénierie. Au total, 4 échelles de travail ont été étudiées :- A petite échelle, concernant uniquement la phase solide. Elle permet d’extraire certaines propriétés du matériau en travaillant sur des échantillons de l’ordre du milligramme. Les propriétés extraites sont les propriétés thermiques et cinétiques, indispensables pour caractériser l’échauffement et la décomposition thermique du matériau à échelle plus grande.- A moyenne échelle, incluant l’influence de la phase gazeuse avec notamment le développement de la flamme à la surface de l’échantillon. Les échantillons sont de l’ordre de la centaine de gramme avec une épaisseur identique à l’application finale du produit. L’objectif est dans un premier temps d’identifier les paramètres de combustion du matériau, tels que la chaleur de combustion, le taux de formation de suie, de monoxyde de carbone, etc. Dans un second temps, il a s’agit de valider numériquement l’ensemble des propriétés ainsi extraites (propriétés thermiques, cinétiques et de combustion) par comparaison avec les données expérimentales (taux de dégagement de chaleur, perte de masse, températures, etc.).- A échelle intermédiaire, utilisant des échantillons de l’ordre du kilogramme. Elle tient compte de la propagation de flamme à la surface de l’échantillon. De ce fait, les processus pilotant cette propagation sont étudiés. Cette échelle permet d’évaluer l’aptitude du code à prédire la cinétique de propagation de flamme. Deux modes de propagation sont investigués : contre-courant et co-courant. Cette échelle permet également d’établir certaines bases pour la réalisation d’étude d’ingénierie de réaction au feu.- A échelle finale, couplant les deux modes de propagation étudiés. L’objectif est alors de valider les observations faites à l’échelle précédente et d’étayer les bases pour une étude d’ingénierie Increasingly, fire safety relies on fire safety engineering. This involves, in particular, using calculation codes, performing numerical simulations aimed at defining the safety rules to be applied. Thus, numerous studies have made it possible to improve the calculation codes and define the bases and technical guides to be respected for carrying out these studies. However, while this is true in the field of fire resistance, evacuation or smoke control, it is not yet the case in the field of reaction to fire. The latter represents how the material will behave as a fuel and it characterizes the ability of that material to ignite and contribute to a fire.In this context, the objective of this thesis work is to study and predict the kinetics of thermal decomposition, combustion and flame propagation of wood material. For this, the working method adopted is multi-scale, both experimental and digital. This approach allows initially to simplify the phenomena in order to determine the properties of the material, then to add complexity on an increasing scale, in order to identify the processes controlling the propagation of flame and to define the bases for an engineering study. In total, 4 working scales were studied:- At a small scale, which concerns only the solid phase. It permits to extract some properties of the material by working on samples of the order of a milligram. The properties extracted are the thermal and kinetic properties, essential to characterize the heating and thermal decomposition of the material on a larger scale.- At medium scale, including the influence of the gas phase within particularly the development of the flame on the surface of the sample. The samples are of the order of a hundred grams with a thickness identical to the final application of the product. The objective is first to identify the combustion parameters of the material, such as the heat of combustion, the rate of formation of soot, carbon monoxide, etc. Secondly, it concerns the numerical validation of all the properties extracted (thermal, kinetic and combustion properties) by comparison with the experimental data (rate of heat release, loss of mass, temperatures, etc. ).- At the intermediate scale, using samples of the order of one kilogram. It takes into account the propagation of flame on the surface of the sample. Therefore, the processes driving this propagation are studied. This scale is used to assess the ability of the code to predict the kinetics of flame propagation. Two modes of propagation are investigated: counter-current and co-current. This scale also makes it possible to establish certain bases for carrying out a reaction to fire engineering study.- At final scale, two studied modes of propagation are coupled. The objective is then to validate the observations made at the previous scale and to support the basis for an engineering study

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Bouaoud, Amal. "Méthode de détection de risques de phénomènes thermiques pendant la lutte contre les feux de compartiments." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMLH14/document.

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Abstract:

Dans les feux de compartiment, les fumées représentent un danger majeur lors de l’intervention des sapeurs-pompiers. Elles sont souvent à très hautes températures et sont surtout très mobiles. De ce fait, elles provoquent la propagation du feu et peuvent engendrer des phénomènes thermiques, imprévisibles et incontrôlables, tels que les explosions de fumées ou l’embrasement généralisé éclair. L’étude présentée se propose de contribuer à construire des méthodes et des moyens pour pallier aux manques d’informations lors de l’intervention des sapeurs-pompiers sur feux de compartiments. Il s’agit de proposer une méthode de diagnostic en temps réel afin, en particulier de détecter l’occurrence de dangers potentiels spécifiques à ces situations.Pour une approche plus rationnelle, l’incendie a été étudié comme un phénomène physique, ce qu’il est, et analysé à partir des relevés de température au cours de l’évolution du feu. La particularité de l’étude a été d’examiner ces relevés de températures comme des séries temporelles et d’étudier leurs caractéristiques à partir de deux moyennes mobiles dans le passé, soit sur un même point de mesure soit sur deux points de mesures positionnés en des endroits clés. Cette méthode a permis de montrer que l’entrecroisement des moyennes mobiles donne des informations pertinentes sur l’évolution à venir du feu et sur la possibilité de détecter l’apparition possible de phénomènes thermiques catastrophiques In compartment fires smokes are a major danger during firemen intervention. Most of the time, they are at high temperature and they flow everywhere through many kinds of ducts, which leads to the propagation of the combustion by the creation other fires in places which may be far from the initial fire. Besides, since the appearance of the new building materials and with the heat insulations which lead to the concentration of heat during a fire, the compartments fire became even more dangerous for firefighters during their phases of attack.In the presente study we will introduce a new approach of the problem, which allows to better follow the fire behavior and especially to detect the dangers that may appear and endanger firefighters. This approach consists in a mathematical analysis based on the comparison of moving averages, calculated on the temperature recordings of the smokes. As a consequence, this method may allow improving decision support in real time and therefore to improve the security and the efficiency of firefighters in their operations against that kind of fires

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Haouari, Harrak Samia. "Contributions à l'étude des écoulements de fumées dans un bâtiment en situation d'incendie." Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0014/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l’évaluation et l’amélioration des modèles à zones, utilisés dans l’ingénierie de la sécurité incendie pour simuler la propagation des fumées dans un bâtiment en situation d’incendie. Il a pour ambition d’améliorer la compréhension des écoulements des fumées dans un bâtiment. Le mémoire de thèse est divisé en deux parties. La première est essentiellement consacrée à l’état de l’art et à une évaluation de la capacité du code CFAST, code à zones largement utilisé dans l’ingénierie de la sécurité incendie, à simuler les écoulements de fumées dans un bâtiment. Le code à zones CFAST est confronté aux résultats d’une campagne expérimentale à échelle réelle réalisée dans un bâtiment d’habitation de type R+3. La seconde partie du manuscrit, plus académique, consiste à étudier les écoulements de fumée dans un bâtiment. Dans un premier temps, deux phénomènes sont étudiés : le phénomène de remplissage d’un local par des fumées d’incendie, et le phénomène de remplissage / vidange simultanés d’un local ventilé naturellement. Des modèles à zones permettant de décrire ces phénomènes sont présentés. Deux campagnes expérimentales ont été menées à échelle réduite sur des maquettes thermiques de locaux, afin d’étudier les deux phénomènes et d’évaluer et améliorer les modèles à zones. De plus, des simulations numériques complémentaires avec le code à champs FDS (Fire Dynamics Simulator) sont réalisées pour étendre le domaine d’étude du phénomène de remplissage. Enfin, des améliorations du modèle à zones sont proposées. Après l’étude des phénomènes liés aux écoulements de fumée dans un local unique, les écoulements de fumées dans une configuration multi-compartiments, constituée de deux locaux reliés par une cage d’escalier, sont étudiés expérimentalement à l’échelle du laboratoire This work is devoted to the evaluation and improvement of zone models, used in fire safety engineering to simulate the smoke propagation in a building in a fire situation. It aims at improving the understanding of the smoke flow in a building. The PhD work is divided into two parts. The first part is essentially devoted to a bibliographical survey and an evaluation of the ability of a zone code CFAST, widely used in fire safety engineering, to simulate smoke flows in a building. Numerical results with CFAST are compared with the data of a real-scale experimental campaign carried out on a three-storey residential building. The second part, more academic, consists of studying the smoke flows in a building. Two phenomena are first studied, namely the smoke filling of a room, and the simultaneous filling and emptying of a naturally ventilated room. Zone models describing these phenomena are presented. Two experimental campaigns are conducted on reduced scale room models, in order to study the two phenomena and to evaluate and improve the zone models. Furthermore, numerical simulations with the CFD code FDS (Fire Dynamics Simulator) are performed to extend the study field of the smoke filling. Finally, improvements to the zone model are proposed. After studying the phenomena related to smoke flows in a single room, the smoke flows in a multi-compartment configuration, consisting of two rooms connected by a stairwell, are experimentally studied at the laboratory scale

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Haouari, Harrak Samia. "Contributions à l'étude des écoulements de fumées dans un bâtiment en situation d'incendie." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0014.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l’évaluation et l’amélioration des modèles à zones, utilisés dans l’ingénierie de la sécurité incendie pour simuler la propagation des fumées dans un bâtiment en situation d’incendie. Il a pour ambition d’améliorer la compréhension des écoulements des fumées dans un bâtiment. Le mémoire de thèse est divisé en deux parties. La première est essentiellement consacrée à l’état de l’art et à une évaluation de la capacité du code CFAST, code à zones largement utilisé dans l’ingénierie de la sécurité incendie, à simuler les écoulements de fumées dans un bâtiment. Le code à zones CFAST est confronté aux résultats d’une campagne expérimentale à échelle réelle réalisée dans un bâtiment d’habitation de type R+3. La seconde partie du manuscrit, plus académique, consiste à étudier les écoulements de fumée dans un bâtiment. Dans un premier temps, deux phénomènes sont étudiés : le phénomène de remplissage d’un local par des fumées d’incendie, et le phénomène de remplissage / vidange simultanés d’un local ventilé naturellement. Des modèles à zones permettant de décrire ces phénomènes sont présentés. Deux campagnes expérimentales ont été menées à échelle réduite sur des maquettes thermiques de locaux, afin d’étudier les deux phénomènes et d’évaluer et améliorer les modèles à zones. De plus, des simulations numériques complémentaires avec le code à champs FDS (Fire Dynamics Simulator) sont réalisées pour étendre le domaine d’étude du phénomène de remplissage. Enfin, des améliorations du modèle à zones sont proposées. Après l’étude des phénomènes liés aux écoulements de fumée dans un local unique, les écoulements de fumées dans une configuration multi-compartiments, constituée de deux locaux reliés par une cage d’escalier, sont étudiés expérimentalement à l’échelle du laboratoire This work is devoted to the evaluation and improvement of zone models, used in fire safety engineering to simulate the smoke propagation in a building in a fire situation. It aims at improving the understanding of the smoke flow in a building. The PhD work is divided into two parts. The first part is essentially devoted to a bibliographical survey and an evaluation of the ability of a zone code CFAST, widely used in fire safety engineering, to simulate smoke flows in a building. Numerical results with CFAST are compared with the data of a real-scale experimental campaign carried out on a three-storey residential building. The second part, more academic, consists of studying the smoke flows in a building. Two phenomena are first studied, namely the smoke filling of a room, and the simultaneous filling and emptying of a naturally ventilated room. Zone models describing these phenomena are presented. Two experimental campaigns are conducted on reduced scale room models, in order to study the two phenomena and to evaluate and improve the zone models. Furthermore, numerical simulations with the CFD code FDS (Fire Dynamics Simulator) are performed to extend the study field of the smoke filling. Finally, improvements to the zone model are proposed. After studying the phenomena related to smoke flows in a single room, the smoke flows in a multi-compartment configuration, consisting of two rooms connected by a stairwell, are experimentally studied at the laboratory scale

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Cueff, Guillaume. "Développement d'un modèle thermomécanique du comportement sous agressions thermiques de matériaux cellulosiques : application à l'étude de résistance au feu de panneaux de bloc-porte en aggloméré de bois." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0360/document.

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Abstract:

Dans le cadre de la sécurité incendie, les produits industriels destinés au marché dela construction doivent être soumis à des essais de résistance au feu standardisés. Enparticulier, des critères de température limite à ne pas dépasser sont à satisfaire en face nonexposéedes produits. De plus, une attention est à apporter aux déformations hors plan del’élément testé. Ces essais de résistance au feu peuvent être contraignants et coûteux pour lesindustriels ce qui peut freiner leur démarche de Recherche et Développement. À ce titre, unprogramme de recherche a été lancé par la société EFECTIS France, laboratoire agréé enrésistance au feu, en collaboration avec le laboratoire I2M de l’Université de Bordeaux, dontl'objectif est de mettre au point un outil de simulation numérique d’essais de résistance au feu(four virtuel) appliqué à un bloc-porte en bois et produits dérivés (panneaux de particules etpanneaux de fibres). Le modèle thermomécanique développé prend en compte l’évolution despropriétés thermiques et mécaniques du matériau en fonction de l’avancement des réactionsde vaporisation et de pyrolyse ainsi que l’impact de ces réactions en termes d’énergiesconsommées et fournies. Ce modèle s’appuie notamment sur différents programmesexpérimentaux, comportant entre autre de la mesure de champ par corrélation d’images, dansle but de mesurer les données nécessaires à son bon fonctionnement. En se basant sur lecalcul du champ de température et sur l'estimation des déformations thermiques du bloc-portecoupe-feu, le modèle permet d’évaluer les performances au feu du produit In the context of fire safety, industrial products used in the building constructionmarket have to satisfy to standard fire resistance tests. In particular, a temperature criterionmust be satisfied on the unexposed side of the product and attention should be given to thedeformation of the product during fire. These tests are restrictive and costly for manufacturerswhich can slow down their R&D program. In this context, a research program was initiatedby the company EFECTIS France in collaboration with the laboratory I2M from theUniversity of Bordeaux whose main objective is to develop a numerical thermomechanicalmodel for simulating a fire resistance test (virtual furnace) on a fire door composed of woodand wood-based materials (particles and fibres boards). Thermomechanical model takes intoaccount the variation of thermal and mechanical properties as a function of vaporization andpyrolysis reactions. Energy impacts of those reactions are also included in the model. Thenumerical model involves experimental data to complete material properties needed for itsutilisation. To achieve this, different experimental programs were carried out, in particularmeasurements using digital image correlation. Based on simulated temperature field andestimation of the global bending of the fire door, the model allows evaluating fireperformances of the product

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Lahaye, Sébastien. "Comprendre les grands feux de forêt pour lutter en sécurité." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEP042/document.

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Abstract:

En dépit de moyens importants consacrés à la lutte, certains feux de forêt, en Europe méditerranéenne, en Australie ou en Amérique du Nord, parcourent de grandes surfaces et développent des comportements violents qui piègent les pompiers. L’étude de rapports internes aux services d’incendie révèle ici les conditions météorologiques et topographiques dans lesquelles se produisent ces feux dangereux. En France, alors que le vent violent est le principal contributeur des feux les plus grands et les plus dangereux, les températures élevées mènent à un autre type d’incendies violents qui se propagent rapidement. En Australie, les pompiers sont souvent piégés par une bascule brutale de la direction du vent mais aussi par des vents forts en terrain accidenté. Au-delà des disparités intercontinentales, la recherche des comportements dynamiques de feu impliqués dans plus de 100 accidents de pompiers à travers le monde amène à distinguer trois types d’incendie. Lors des feux topographiques, en zone de montagne, les accidents sont généralement causés par l’attachement de la flamme sur des pentes supérieures à 20°. Lors des feux guidés par le vent, les zones les plus propices aux accidents sont les pentes déventées où des effets de vortex peuvent se produire. Enfin, lors des feux convectifs, les plus violents, les accidents peuvent se produire loin de toute configuration dangereuse. Pour tenir compte de ces résultats et améliorer leur sécurité, les pompiers doivent adapter leur formation et de développer des compétences d’analyste du feu. Ces experts intègreront les retours d’expérience des incendies passés pour proposer les stratégies de lutte les plus efficaces et sécurisées Despite the large expenditure that is dedicated to forest fire suppression in Euro-Mediterranean countries, Australia and North-America, firefighters still face large and severe fire events which eventually entrap them. Investigation of Fire Services’ internal reports addresses here the weather and terrain leading to these dangerous fires. In France, strong wind is the main driver of the largest fires and of the fires that entrap firefighters. However, high temperature is also a key contributor as it influences violent fires with high rates of surface spread. In Australia, a lot of firefighters’ entrapments are due to shifts in wind direction, but others are associated to strong winds in rugged terrain. Whatever the regional specificities, more than 100 firefighters’ entrapments across the world were investigated to find the contribution of dynamic fire behaviors in these entrapments. The results return three different types of fires. During topography-influenced fires, in mountainous area, almost all the entrapments happen on slopes steeper than 20°, prone to flame attachment. During wind-driven fires, leeward slopes prone to vorticity-driven lateral fire spread are the most prominent configurations associated with entrapments. Finally, during convective fires, which are the most violent, entrapments can happen far away from any dangerous configuration. Firefighters should adjust their training courses and promote fire behavior analysts (FBAN) capabilities to benefit from the results of this work and improve their safety. FBAN may consider feedbacks from previous fires to suggest the most efficient and secure firefighting strategies and locations

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Guibaud, Augustin. "Flame spread in microgravity environment : influence of ambient flow conditions." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS129.

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Abstract:

Dans un vaisseau spatial, la propagation de flammes et le dégagement de fumée sont deux dangers. Les radiations des suies jouant un rôle important dans ces deux scénarios, cette thèse développe d'abord un dispositif optique capable de sonder les particules de suies produites dans une flamme laminaire axisymétrique se propageant en micropesanteur. Aucune technique actuelle ne peut estimer avec précision les grandes quantités de suies escomptées tout en respectant les critères de compacité du spatial. Une nouvelle méthode, qui étend un diagnostic conçu pour un système laser à des optiques larges, est alors développée pour avoir accès aux champs de fraction volumique et de température de suie nécessaires à la description des pertes radiatives dans la flamme. Celles-ci donnent alors accès à la fraction rayonnée en direction de la surface du combustible. Cette méthode validée à gravité terrestre est implémentée en vol. Des simulations numériques associées quantifient les erreurs liées au modèle radiatif. Les résultats montrent que la vitesse de propagation de flamme dépend de la concentration en oxygène, qui, avec la pression, influence également le dégagement de fumée. On constate que les pertes radiatives liées aux suies augmentent avec la pression, ce qui diminue la température en queue de flamme jusqu'à bloquer les réactions d’oxydation des suies. Des températures seuils et des fraction rayonnées en accord avec les observations à gravité terrestre sont rapportées. Une portion des pertes radiatives, indépendante de la pression, est rayonnée en retour compensant en partie les pertes radiatives à la surface du fil Flame spread and smoke emission are two primary threats in spacecraft environment, and soot radiations play a major role in both. In this context, the first objective of this PhD is to develop an optical diagnostic to probe soot particles in the axisymmetric laminar spreading flame. None of the existing techniques is able to probe the densely sooted flames expected in microgravity, while accommodating space station material constraints. A new methodology extending a laser-based diagnostic to broadband optics is thus developed to provide soot volume fraction and temperature mappings, which are required to detail soot-related radiative losses in the flame. Radiative losses in turn give access to radiative feedback to the fuel surface. This methodology is successfully assessed at normal gravity, before being implemented in parabolic flight. Numerical investigations are conjointly carried out to highlight the robustness of the measurements, and to investigate potential errors linked to the radiative model adopted. Results from parabolic flight campaigns show that flame spread rate mainly is a function of oxygen content, while smoke emission is affected by oxygen content and pressure. Focusing on the evolution of soot radiative properties with pressure, flame radiative losses are found to increase with pressure, reducing temperature at the trailing edge until soot oxidation reactions are frozen. Measured smoke point temperature and radiative properties are consistent with observations at Earth gravity. At any pressure, a stable portion of the soot-related radiative losses is fed back to the wire surface, and compensates part of the fuel surface radiative losses

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Sauvagnargues, Sophie. "Contribution à la mise en oeuvre d'un système d'information géographique appliqué à la Sécurié Civile pour la prévention et la lutte contre les feux de fôrets." Aix-Marseille 1, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX11030.

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Abstract:

L'objectif de ces travaux est de mettre en oeuvre un outil de prise en compte integree du risque lie aux feux de forets en region mediterraneenne francaise. Cet outil, appele sigasc systeme d'information geographique applique a la securite civile, est destine aux services departementaux d'incendie et de secours de la zone de defense sud, et au circosc. Ses objectifs sont : _ optimiser la defense des forets contre l'incendie a l'echelle departementale, par la mise en oeuvre d'un systeme d'information geographique qui integre des produits diffuses par l'ign et des donnees specifiques sur les equipements de d. F. C. I. Les donnees specifiques ont prealablement fait l'objet d'une normalisation et sont acquises par g. P. S. _ mettre a disposition des utilisateurs un outil d'aide a la decision pour les feux d'hiver et de printemps, base sur l'estimation de la vitesse de propagation. Ceci est realise par : - comparaison de modeles de vitesse de propagation existants (comportement theorique et validation sur des feux experimentaux d'hiver et de printemps). - elaboration d'un modele de vitesse de propagation appele florac, par logique floue. Ce modele est egalement valide sur des feux experimentaux. Ce principe est tres interessant mais florac requiert encore des developpements supplementaires.

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Alouache, Lylia. "Protocoles de Routage SDN, Multi-critères et Sécurisés Dans un Environnement IoV Collaboratif." Thesis, Cergy-Pontoise, 2019. http://www.theses.fr/2019CERG1041.

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Abstract:

Aujourd'hui, le Big Data, le Cloud Computing et l’Internet des Objets (IoT) encouragent l'évolution des Réseaux ad hoc Véhiculaires (VANET) vers l’Internet des véhicules (IoV), où les véhicules, n’étant plus acteurs passifs, disposent de nouvelles capacités de perception et de communication. Les véhicules deviennent des membres actifs d'une ville intelligente, ils fournissent une connectivité omniprésente, un large éventail d'applications et de services liés à la sécurité routière, au transport intelligent et au confort des utilisateurs. En outre, la grande quantité de données générées par les applications IoV constitue un défi majeur quant à leur gestion, leur stockage et leur manipulation. Ces services dépendent fortement des véhicules en question, qui servent d’émetteurs, de relais et de récepteurs. Chaque véhicule gère ses propres communications ainsi que celles des autres véhicules. Par conséquent, un processus de diffusion et une connectivité fiables sont nécessaires. Cependant, la nature dynamique des entités IoV, les perturbations liées au réseau mobile et les problèmes de sécurité entraînent de fréquentes défaillances des liaisons et provoquent ainsi l’isolement de certains véhicules. Comme conséquence, certains véhicules se retrouvent isolés. L'objectif de cette thèse est de garantir la fiabilité et la robustesse des communications inter véhiculaires pour fournir aux conducteurs et aux passagers, des services de communication ininterrompus, et répondre ainsi à la demande croissante de qualité de service dans l'environnement IoV. Pour ce faire, quatre contributions sont proposées. Premièrement, une nouvelle taxonomie adaptée aux exigences et aux caractéristiques IoV est élaborée. Deuxièmement, pour combler les lacunes des protocoles de routage existants, une nouvelle solution de routage multi-métriques appelée protocole de routage géographique basée sur l'architecture construit sur l'architecture Software Defined Networking (SDN) hybride appelée (HSDN-GRA) est proposée. Ce protocole utilise en entrée trois métriques : la fenêtre de durée du contact, le paramètre d'équilibrage de charge et l'historique des erreurs de communication. Il vise à optimiser ces trois objectifs et à assurer un routage stable. Troisièmement, un protocole de routage, Secure HSDN-GRA, basé sur un modèle de confiance distribué est proposé comme amélioration afin de rendre la solution développée plus fiable et robuste en présence de nœuds malicieux. Enfin, un système d’incitation à la collaboration est ajouté à la solution Secure HSDN-GRA pour palier le problème des véhicules égoïstes, ceux qui ne collaborent pas et qui refusent d’être des relais de données dans un réseau totalement distribué. Des scenarios de simulations approfondies ont été mis en œuvre sous le système multi-agents JADE pour prouver l'efficacité de HSDN-GRA, en définissant un profil de mobilité des véhicules. Dans un second temps, HSDN-GRA et Secure HSDN-GRA ont été implémentés sous l’environnement de simulation Network Simulator (NS2) associé au générateur de modèle de mobilité VanetMobiSim. Une analyse approfondie a montré des performances satisfaisantes de HSDN-GRA en termes d’overhead de messages, de retard des paquets et de taux de perte de ces derniers (sous JADE) en comparaison avec des protocoles de routage de référence. Sous NS2, Secure HSDN-GRA présente également des performances satisfaisantes en termes de taux de livraison de paquets et de leurs retards. À partir de ces résultats, nous avons déduit les facteurs d’influence pour HSDN-GRA et Secure HSDN-GRA, tels que le nombre de véhicules dans le réseau, la vitesse des véhicules, le nombre de nœuds malveillants dans le réseau et la densité des clusters Nowadays, Big Data, Cloud Computing, and Internet of Things (IoT) have encouraged the generalization of the Vehicular Ad Hoc Networks (VANET) to the Internet of Vehicles (IoV), where vehicles evolve from passive actors of transportation to smart entities with new perception and communication capabilities. Vehicles become active members of a smart city, they provide an omnipresent connectivity, a wide range of applications and services relating to road safety, intelligent transport and the comfort of users. In addition, the large amount of data generated by IoV applications is a major challenge in their management, storage, and manipulation. These services depend greatly on the vehicles in question, which act as transmitters, relays, and receivers. Vehicles carry out their own communications but serve simultaneously as information relays for communication between other vehicles as well. Consequently, reliable dissemination process and connectivity are required. However, the dynamic nature of the IoV entities, the disturbances related to the mobile network as well as the security challenges lead to frequent link failure. In fact, some vehicles

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Blanchard, Elizabeth. "Modélisation de l'interaction entre un brouillard d'eau et un foyer en tunnel." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10103/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse est consacré à l'étude de l'interaction entre une aspersion par brouillard d'eau et un feu. Il s'appuie sur une modélisation existante figurant dans le code à champs « Fire Dynamics Simulator ». L'approche consiste en premier lieu à appréhender, par le biais d'une synthèse bibliographique, les phénomènes physiques mis en jeu lors d'un feu en tunnel et lors d'une aspersion par brouillard d'eau. Ensuite, un travail d'évaluation est mené. L'évaluation se veut évolutive, en commençant par des cas simples à l'échelle du laboratoire afin de travailler le plus indépendamment possible sur certaines parties du modèle d'aspersion, pour ensuite s'intéresser à la configuration tunnel. Ce travail d'évaluation permet de mieux cerner les aptitudes du code à simuler les phénomènes physiques mis en jeu lors d'un feu en tunnel soumis ou non à une aspersion. Des comparaisons sont effectuées avec plusieurs essais réalisés entre 2005 et 2008 sur une maquette de tunnel à échelle 1/3. Une fois cette évaluation accomplie, l'outil est exploité pour améliorer notre compréhension des phénomènes d'interaction entre le brouillard d'eau, la ventilation du tunnel et le feu. En particulier, l'influence de l'aspersion sur l'écoulement longitudinal est analysée, le rôle énergétique du brouillard d'eau est mesuré et les modes de transfert de chaleur associés aux gouttes sont quantifiés. Cette exploitation permet également d'évaluer numériquement l'influence de quelques paramètres sur l'efficacité de l'aspersion telles que la vitesse de ventilation longitudinale, la puissance du feu et la taille des gouttes pulvérisées. En dernier lieu, le code champs est exploité dans le cadre d'une étude numérique exploratoire en vue d'une campagne d'essais en bâtiment pour appréhender l'interaction entre l'aspersion, la nappe de fumée et le désenfumage mécanique This work deals with the study of the phenomena involved when a water mist is sprayed in a tunnel fire environment. It relies on an extensive use of numerical simulations using the CFD code "Fire Dynamics Simulator". The first chapter of this thesis provides an overview of the tunnel fire characteristics and the phenomena involved when the water mist is sprayed. A bibliographical review on the research on tunnel fires with or without any mitigation system is conducted, allowing to outline the reason and the context for this research. In the second and third chapters, the computational tool undergoes testing. It is verified and validated based on comparison with analytical solutions and experimental cases of increasing complexity: from the laboratory scale for assessing one particular part of the water spray model (chapter 2) up to the tunnel scale (chapter 3). For the last case, the code validation makes use of the results of a reduced scale (1/3rd) tunnel fire test campaign conducted between 2005 and 2008. Once the validation is achieved, the computational tool is used intensively in the third chapter in order to improve the understanding of the interaction phenomena between water mist, tunnel longitudinal ventilation and fire. In particular, the water mist influence on the tunnel air flow is studied, the water mist heat contribution is quantified and the heat transfered to the droplets is identified. Furthermore, the CFD code is used to assess the impact of the longitudinal air velocity, the heat release rate and the water droplet size on the water mist efficiency. The last chapter illustrates how a CFD code can be used on a given situation, here a compartment fire test campaign, in order to foresee the interaction between the water mist, the smoke layer and the smoke extraction

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Moretti, Basiliu. "Modélisation du comportement des feux de forêt pour des outils d’aide à la décision." Thesis, Corte, 2015. http://www.theses.fr/2015CORT0007/document.

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Abstract:

La modélisation de la propagation des feux de forêt est une matière complexe pouvant être abordée de différentes manières (approche physique, semi-physique, empirique). Nombre de simulateurs existent avec chacun leurs particularités, leurs avantages et leurs points faibles. Les travaux qui ont conduits à la rédaction de cette thèse visent à l’amélioration du modèle physique simplifié de propagation de Balbi et al, 2007 ainsi qu’à la pose des premières pierres visant à le faire évoluer vers un modèle de comportement du feu. Ils se sont articulés autour de 3 grands axes :• La modélisation de la propagation d’un feu de surface avec pour principal moteur le transfert de chaleur radiatif. Cette modélisation à conduit à réaliser des améliorations concernant la formulation de la vitesse à plat sans vent. Elle a enfin conduit à caractériser de deux critères d’extinction portant sur des valeurs critique de deux paramètres du combustible (l’indice de surface foliaire et de la teneur en eau du combustible).• La quantification de l’énergie rayonnée par le front de flamme. Cette quantification, a été réalisée en prenant pour hypothèse le modèle de flamme solide. Cette approche a conduit à l’obtention d’une relation analytique permettant l’évaluation des Distances de Sécurité Admissibles (DSA) dans un temps très restreint.• L’étude de sensibilité des différents résultats obtenus afin de valider l’ensemble de ceux-ci et identifier l’influence relative des différents paramètres Modeling the spread of forest fires is a complex affair which can be examined in different ways (physical, semi-physical, empirical). Numerous simulators exist, each one bearing its own particularities, benefits and weak points. The work which has led to the writing of this thesis aims at improving the simplified physical model of fire propagation (Balbi et al, 2007), as well as at laying down the first foundation stones of what will favor an evolution towards a fire behavioral pattern. This study is based upon three main themes :• Modeling the spread of a surface fire with the main engine the radiative heat transfer. This modeling leads to achieve improvements in the formulation of its speed on flat ground, without wind. It finally led to the characterization of two criteria of extinction with characterization of critical values of two parameters (leaf area index and the water content of the fuel).• Quantification of the energy radiating from the flame front. This quantification was performed assuming the solid flame model. This approach has led to obtaining an analytical relationship for the evaluation of Admissible Safety Distance (ASD) in a very short time. • Sensitivity analysis of the different results attained in order to confirm them as a whole and identify the relative influence of various parameters

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Fayad, Jacky. "Études numériques des feux extrêmes." Electronic Thesis or Diss., Corte, 2023. http://www.theses.fr/2023CORT0015.

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Abstract:

Les feux extrêmes sont des feux caractérisés par une forte puissance et une vitesse de propagation élevée qui rendent les moyens de lutte impuissants. Ces phénomènes entraînent une augmentation des dégâts et du nombre de décès civils et opérationnels, et perturbent les écosystèmes ainsi que nos sociétés. Il existe plusieurs types de feux extrêmes, dont les feux de forte puissance qui sont l’objet de cette thèse. Ce type de feux constitue un réel risque, étant donné l’augmentation de sa fréquence et son impact dans le monde entier. Par conséquent, l’évaluation des conditions de propagation qui peuvent déclencher un feu de forte puissance, s’avère très utile dans le but d’anticiper ces phénomènes. De plus, l’étude du comportement d’un feu de forte puissance (vitesse de propagation, intensité et impact) est susceptible de fournir des renseignements aux opérationnels en phase de lutte. L’objectif principal de cette thèse est d’étudier la propagation des feux de forte puissance à l’aide des feux expérimentaux réalisés à l’échelle du terrain sur du maquis Corse « Genista salzmannii ». Ces expériences ont été menées lors des deux saisons (hiver et automne), dans deux régions différentes de l’Île (Nord-Ouest et Sud-Ouest de la Corse), selon un protocole expérimental et des techniques qui permettent d’évaluer la dynamique et l’impact de ces feux. À la suite des expériences, des études numériques ont été menées à l’aide des codes physiques complets FireStar2D et 3D, basés sur une approche multiphasique, afin de tester la pertinence de ces modèles de propagation dans la prédiction du comportement des feux expérimentaux de forte puissance. Les différents résultats numériques obtenus pour les trois configurations choisies, ont montré une bonne adéquation avec les résultats expérimentaux. Ceci montre que ces modèles peuvent être utilisés pour étudier d’autres configurations sans avoir forcément recours aux expériences. Les campagnes de feux réalisées étaient représentatives des feux de forte puissance, qui ont eu lieu malgré des conditions marginales de propagation dues à des vitesses de vent faibles, des teneurs en eau du combustible ainsi que des humidités relatives de l’air élevées. Ces expériences pourront également fournir des observations détaillées, utiles pour améliorer la modélisation. Ceci représente une avancée significative, étant donné la complexité et les difficultés de la mise en œuvre des expériences sur le terrain. La deuxième partie de la thèse a porté sur une étude numérique d’un « cas critique » d’un feu de forte puissance. Ce feu a été étudié suivant plusieurs approches : empiriques, physiques complètes et simplifiées. En particulier, FireStar2D et 3D et le modèle physique simplifié de Balbi ont été mis en œuvre. Plusieurs paramètres ont ainsi été évalués par les différentes approches, dont la vitesse de propagation, l’intensité du front de flammes, la géométrie du front et de la flamme (longueur et inclinaison). L’objet principal de cette étude, était non seulement d’évaluer le comportement mais surtout l’impact de ce feu de forte puissance sur deux cibles : un corps humain et un bâtiment de quatre étages. Cela a permis d’établir des corrélations qui lient les flux de chaleur totaux reçus par les cibles en fonction de leur position du front de feu. L’objectif était d’évaluer la distance de sécurité autour des interfaces forêt-habitat, en considérant la valeur maximale tolérable du flux de chaleur thermique, qui peut être reçu par la cible sans causer de dommages. . Les distances de sécurité évaluées à l'aide de cette méthodologie, pour un pompier et un bâtiment, sont inférieures à 50 mètres. Ceci confirme, pour cette configuration, l'efficacité de la valeur de la distance de sécurité autour des habitations, fixée par les experts opérationnels et supposée égale à un minimum de 50 m en France Extreme fires are characterized by their high intensity and rate of spread, which overwhelm firefighting resources. These phenomena result in increased damage, civilian and operational fatalities and disruption to ecosystems, human life and the economy. There are several types of extreme fires, including high-intensity fires, which are the main subject of this thesis. This type of fire presents a real risk, given the increase in its frequency and scale throughout the world. Consequently, it is very useful to assess the conditions of propagation that can trigger a high- intensity fire in order to be able to anticipate these phenomena. In addition, studying the behavior of a high-intensity fire (rate of spread, intensity and impact) can provide information to operational staff during the firefighting phase. The main aim of this thesis is to study the propagation of high-intensity fires by means of experimental fires carried out on a field scale on Corsican shrub species named 'Genista salzmannii'. These experiments were carried out during two periods (winter and autumn), in two different regions: North-West and South-West of Corsica, using an experimental protocol and technologies that make it possible to assess the dynamic and impact of these fires. Following the experiments, numerical studies were carried out using fully physical fire models based on a multiphase formulation, FireStar2D and 3D, in order to test the relevance of these propagation models in predicting the behavior of these experimental fires. The different numerical results obtained for the three terrain configurations chosen were in agreement with the experimental results. This shows that these models can be used to study other configurations without necessarily having to resort to experiments. The fire campaigns carried out were representative of high-intensity fires that occurred despite marginal propagation conditions related to low wind speeds, high fuel moisture content and relative air humidity. These experiments can also provide detailed observations, as well as input data that can be used in modelling, given that carrying out such experiments is not easy and is always subject to difficulties and constraints. The second part of the research focused on a numerical study of a "critical case" of a high- intensity fire. This fire was studied using several empirical approaches, fully physical models found in the literature, in particular FireStar2D and 3D and the simplified physical Balbi model. Several parameters were evaluated using the different approaches, including the rate of spread, the intensity of the flame front, the geometry of the front and of the flame (length and tilting). The main aim of this study was to assess not only the behavior but also the impact of this high-intensity fire on two different targets: the human body and a four level building. This made it possible to establish correlations between the total heat fluxes received by the targets as a function of their position in front of the fire. The aim was to assess the safety distance around wildland urban interfaces by considering the maximum tolerable value of thermal heat flux that can be received by the target without causing damage. The safety distances assessed using this methodology, for a firefighter and a building, are less than 50 meters. This confirms, for this configuration, the effectiveness of the value of the safety distance around buildings, set by operational experts and assumed to be equal to a minimum of 50 m in France

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Gallego, Jean-Louis. "Nouvelles approches pour la commande des carrefours." Toulouse, ENSAE, 1996. http://www.theses.fr/1996ESAE0029.

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Abstract:

Rendus nécessaires pour des raisons de sécurité, les feux de circulation doivent également être réglés pour minimiser les temps d'arrêt aux intersections. Le problème posé dans ce mémoire est celui de la commande des feux de façon à répondre au mieux au double objectif de sécurité et performance. La première partie concerne les contrôleurs de carrefour dont la mission principale consiste à commander directement les lignes de feux tout en veillant au respect des contraintes de fonctionnement. L'outil des réseaux de Petri est appliqué pour la synthèse et la modélisation de ces appareils. Ensuite, l'estimation des queues de véhicules, cruciale pour le calcul en ligne de la commande optimale est abordée, dans un premier temps par une approche markovienne, puis par le biais de réseaux de Petri stochastiques, aptes au filtrage sur des intersections complexes et à la détection d'incidents. Enfin, après le choix d'un critère de commande adapté aux incertitudes du trafic urbain, le problème du calcul à partir de l'état estimé des ordres à fournir au contrôleur est examiné. Pour pallier la lenteur de la programmation dynamique, les approches floues et neuronales sont envisagées. Mais en définitive, les résultats les plus prometteurs sont atteints par une fusion de ces trois approches.

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Muralidhara, Anitha. "Physico-chemical safety issues pertaining to biosourced furanics valorization with a focus on humins as biomass resource." Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2508.

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Abstract:

Le travail de recherche présenté dans ce manuscrit fait partie intégrante d’un projet de recherche collaborative financé par l’Union-Européenne (Il s’agit d’un projet H2020 de type « Marie-Curie Action »), dénommé HUGS (pour « HUmins as Green and Sustainable precursors for eco-friendly building-blocks and materials »). Ce projet de recherche implique 5 partenaires (INERIS/UTC, France, Avantium, Pays-Bas, Université de Sophia Antipolis/CNRS, France, l’université de Cordoue, Espagne et le LIKAT de l’université de Rostock en Allemagne). La recherche menée dans ce projet est essentiellement structurée via la mise en place de 5 programmes sous-jacents de doctorat (intitulé « Doctorat industriel européen » dans l’appel d’offre H2020 (H2020-MSCA-ITN-2015) auquel a répondu le consortium de recherche), mis en place lors du lancement du projet « HUGS » en 2016. L’objectif premier du projet HUGS concerne l’étude de divers chemins de valorisation à haute valeur ajoutée des humines. Ces résidus de biomasse, à l’instar des lignines se présentent comme des sources de carbone renouvelable à faible coût, en émergence dans nombre de bioraffineries modernes. Les humines sont des résidus complexes résultant du procédé de déshydratation par catalyse acide des polysaccharides (sucres en C5 et C6) contenus dans la biomasse lignocellulosique, ayant des cycles furaniques dans sa structure polymère. Le travail présenté ici est centré essentiellement sur les questionnements de sécurité soulevés par la phase de développement du projet. De manière plus ciblée, des actions prioritaires ont été définies, à savoir l’obtention d’un premier profilage des risques à caractère physicochimique des humines, ainsi qu’une première évaluation des risques des composés furaniques, lesquels constituent une famille de composés potentiellement très grande et représentent une voie encourageante vers le développement de nouveaux synthons au service d’une économie biosourcée. Les humines étant des résidus fatals, leur réutilisation sure et durable constitue aussi une étape stratégique dans le contexte de l’économie circulaire. De manière opérationnelle, le travail a compris les principaux axes de recherche suivants : • Revue bibliographique continue tout au long du travail de thèse concernant les humines, les composés furaniques et les matériaux associés (polymères) en termes de données relatives à la sécurité et ayant conduit aux principales informations suivantes: o Rareté /absence d’études sur les dangers physiques des humines et nombres de composés furaniques, car ces produits sont souvent au premier stade de leur développement o Malgré une la disponibilité très limitée de données pertinentes sur la sécurité, le constat est fait que les aspects de toxicité (par ingestion) sont le plus souvent le point focal des études, au détriment de l’examen des dangers physiques.o Seuls quelques composés furaniques (ethers, esters) ont spécifiquement fait l’objet de l’étude de certaines caractérisations en lien avec la sécurité (par exemple en termes de stabilité thermique), dans le cas d’application comme composants biosourcés de carburants innovants o De nombreuses variables influent sur les caractéristiques des humines et notamment leur méthode de production : ce qui signifie que les résultats obtenus sur les humines dans le cadre de ce projet (une seule source d’approvisionnement) mériteraient des travaux de consolidation dans le futur • Développements analytiques intégrant un premier examen de la distribution des points d’éclair en fonction des chaleurs de combustion des composés furaniques et une analyse des chaleurs de combustion de ces mêmes composés furaniques The present research work was integrated as part of the EU-funded project named HUGS (HUmins as Green and Sustainable precursors for eco-friendly building blocks and materials), involving 5 main partners (Institut national de l'environnement industriel et des risques - France, Avantium - the Netherlands, Institut de Chimie de Nice - France, Universidad De Cordoba- Spain and Leibniz - Institut Fur Katalyse Ev An Der Universitat Rostock- Germany). The project is essentially supported through five European Industrial Doctorate fellowships put in place when the HUGS-MSCA-ITN-2015 program was launched in 2016. The primary objective of the HUGS project was to explore several valorization pathways of so-called “humins” in order to add value and create better business cases. Humins (and similarly lignins) are the side products that may become low-cost feedstock resulting from a number of future biorefineries and sugar conversion processes. Humins are complex residues resulting from the Acid-Catalyzed Dehydration and condensation of sugars, having furan-rings in their polymeric structures. The work presented in this specific part of the HUGS project is essentially focusing on safety-related topics of all components and subsequent applications related to sugar dehydration technology. Priority actions were devoted to a first insight on the characterization of physicochemical safety profiles of the side-product humins and main (parent) furanic products. Some members of this large family of compounds (e.g. RMF and FDCA) have high volume potential which results in opening new doors towards the development of furanbased building blocks and a bio-based economy. Humins are residues or side products which can be burnt for energy. However, its safe and sustainable use in high-value applications could also become a key milestone in the so-called circular economy. In practice, the work has been developed in two main locations: primarily at the INERIS lab, located in Verneuil-en-Halatte and at Avantium, located in Amsterdam. Nearly all experimental research after the production of the components at Avantium was performed at INERIS. This involved the evaluation of physicochemical hazards of both humins (crude industrial humins and humin foams obtained by thermal curing) and a series of furanic compounds. Avantium is involved in the commercialization of humins, furanics and furanic polymers/materials as novel chemicals and materials. The work has encompassed: An extensive bibliographical review of humins, furanics, and their related products (polymers, composites) resulted in the following main conclusions o A lack of physicochemical safety-oriented studies for many furanic compounds and for humins was observed as these products are still in the early stage of development and only a few may be commercialized in the next 5 years.o Despite the limited availability of safety-related data, more studies on toxicity aspects have been conducted for a selected number of furanics than physicochemical safety-related aspects. o A few furanic family members that have been evaluated as biofuel components were found to have given better emphasis on addressing some physicochemical safety attributes. o Every modification of the process for acid-catalyzed sugar dehydration (such as solvent, temperature, residence time and sugar concentration) will result in different humins, which would certainly demand further characterization and safety profiling of the resulting humins. • Analytical development integrating the first examination of flash point distribution versus the Net Heating Values, and analysis of total heats of combustion of furanic compounds. • Design and development of experimental plan addressing the safety-related key parameters such as thermal stability, self-heating risks, fire-risk-assessment and flammability limits depending on the need for specific tests and availability of the test samples

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Lacroix, Jean. "Conception d'un outil didactique pour la professionnalisation des formateurs en sécurité incendie." Thèse, 2006. http://hdl.handle.net/1866/16473.

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Oucherfi, Myriam. "Contribution à l’étude de la ventilation transversale lors d’un incendie en tunnel routier." Thesis, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10037/document.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse est de présenter des critères simples pour l’évaluation des performances d’une ventilation transversale. On définit l’efficacité et le rendement, calculés à partir du flux de déficit de densité créé par l’incendie. Après une étude préliminaire permettant de caler les modèles numériques, l’influence de différents paramètres sur ces valeurs a été évaluée. Dans un premier temps, l’étude a porté sur une seule trappe et a montré que le courant d’air dans le tunnel est le paramètre le plus important. A l’inverse, la forme de la trappe pour une surface donnée n’a que très peu d’importance, sauf dans des cas limites (fente sur toute la largeur du tunnel). L’étude d’un canton à huit trappes confirme l’importance du contrôle du courant d’air. Lorsqu’on diminue le nombre de trappes en conservant la même surface totale d’aspiration, cette sensibilité tend à disparaître, mais l’efficacité diminue. Enfin, l’étude de l’influence de l’encombrement montre une légère amélioration de l’efficacité, due à l’obstruction d’une partie de la section par des camions, qui bloquent les fumées au droit des trappes The aim of this study is to present simple criteria to evaluate the performances of a transverse ventilation system. Efficiency and yield have been defined, based on the flux of density deficit createdby the fire. After a preliminary study of numerical models, the influence of different parameters on those criteria has been investigated. First, the study focused on the simplified case of a single damper. We showed that the air flow speed in the tunnel is the more important parameter. On the contrary, the shape of the damper has little influence on the efficency, except in unusual cases (slit on the whole width of the tunnel). Then, the study of a longer portion of the tunnel confirmed the prominence of the limitation of air flow speed. Comparison with a case with fewer dampers but the same total extraction section showed that this sensibility to air flow speed tends to disappear for larger dampers, but that the efficiency is lowered. Finally the study of the influence of heavy-goods-vehicules obstructing the tunnel reports better results, due to the fact that big objects tend to confine smokes

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Dissertations / Theses on the topic 'Sécurité incendie'

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