L'étude présentée dans ce mémoire porte sur l'utilisation de la Simulation des Grandes Échelles (LES) pour déterminer le mouvement des fumées lors d'un incendie en tunnel. L'écoulement est turbulent, quasi-incompressible et avec de fortes différences de densité. Dans un premier temps, le code FDS est testé sur un cas d'expérience sur maquette. Puis des comparaisons avec un code plus complexe sont réalisées sur un cas d'école. Enfin, le code est mis en situation sur un cas réaliste d'incendie dans un tunnel grandeur nature. Ces multiples simulations mettent en évidence l'intérêt de la LES pour l'avancée des recherches sur le mouvement des fumées et la stratification de l'écoulement. Elles démontrent également la faisabilité d'études proches de cas d'ingénierie en LES. Enfin, il est noté que des études plus poussées sont nécesaires sur les écoulement stratifiés hors couche limite

L'objectif de ces travaux est d'améliorer la compréhension de la propagation du feu à grandes échelles au sein des entrepôts de stockage en racks. L'outil numérique utilisé est FDS (Fire Dynamics Simulator), modifié pour le cas présent. Il est basé à la fois sur la résolution des équations de Navier-Stokes à faible nombre de Mach et sur les équations de conservation de l'énergie, de la masse et des espèces chimiques. Un modèle de fraction de mélange à chimie infiniment rapide est retenu pour simuler la combustion. A ceci viennent s'ajouter un modèle sur le rayonnement s'appuyant sur l'équation de transfert radiatif et un modèle de pyrolyse obéissant à une relation simple d'Arrhenius. Le modèle de sous-mailles (basé sur le modèle de Smagorinsky), est retenu pour la simulation de l'écoulement turbulent. FDS est validé par comparaison issue d'expériences de feux réalisées en espaces ouverts et confinés. Ceci permet de prévoir les caractéristiques principales du feu, telles que la hauteur de flamme au dessus du rack, la vitesse de propagation, les échanges radiatifs, convectifs, etc. Une étude préliminaire, basée sur la simulation d'une partie d'entrepôt, détermine les paramètres caractéristiques influençant la progression du feu parmi les racks tel que la hauteur du plafond. Enfin, la simulation d'un entrepôt entier sous différentes configurations, apporte des informations globales (puissances libérée par l'incendie...) sur la manière dont un feu se propage au sein d'un grand nombre de racks.

DANS LE DOMAINE DES INCENDIES EN TUNNEL, LA SIMULATION NUMERIQUE DEVIENT PREPONDERANTE COMPTE TENU DES PHENOMENES MULTIPLES ET COMPLEXES MIS EN JEU. A CAUSE DE CETTE COMPLEXITE SE REPERCUTANT AU NIVEAU DU CODE DE CALCUL, UNE PHASE DE VALIDATION ENTRE SIMULATION ET EXPERIENCE A ETE ENTREPRISE ET A FOURNI DES RESULTATS TRES ACCEPTABLES. CEPENDANT, AVANT D'EFFECTUER CETTE COMPARAISON, NOUS AVONS PROCEDE A UN CERTAIN NOMBRE DE TESTS NUMERIQUES POUR DEFINIR LA FACON LA PLUS ADEQUATE DE MODELISER UN INCENDIE EN TUNNEL. CETTE ETUDE DE SENSIBILITE NOUS A NOTAMMENT PERMIS DE MONTRER QUE DANS CERTAINE CONDITION DE MODELISATION, UN DOMAINE DE CALCUL A L'EXTERIEUR DU TUNNEL DEVAIT ETRE REPRESENTE. EN FONCTION DE LA COMPLEXITE DU PROBLEME MODELISE, LA DIMINUTION DES TEMPS DE CALCUL DEVIENT UN PROBLEME MAJEUR. POUR LIMITER LA DUREE D'UNE SIMULATION NUMERIQUE, LA PREMIERE METHODE ENVISAGEE CONSISTAIT A TRANSFORMER LE PROBLEME TRIDIMENSIONNEL EN UN PROBLEME BIDIMENSIONNEL EN CONSERVANT CERTAINES QUANTITES PHYSIQUES (FROUDE, REYNOLDS). CEPENDANT, ON A MONTRE QUE CETTE METHODE N'ETAIT PAS APPLICABLE NOTAMMENT EN PRESENCE D'UN RETOUR DE FUMEE A CONTRE COURANT DE LA VENTILATION. POUR CONTOURNER CETTE DIFFICULTE, NOUS AVONS DONC ETE AMENES A DEVELOPPER UNE SECONDE METHODE VALABLE DANS TOUTES LES SITUATIONS, ET BASEE SUR LE COUPLAGE AUTOMATIQUE DE SIMULATIONS NUMERIQUES BIDIMENSIONNELLES ET TRIDIMENSIONNELLES. DANS CETTE PROCEDURE DE COUPLAGE, ON DECOMPOSE LE TUNNEL EN TROIS ZONES DISTINCTES : LA ZONE DU FOYER MODELISEE EN 3D, ET LES ZONES SITUEES DE CHAQUE COTE MODELISEES EN 2D. CES TROIS SIMULATIONS EFFECTUEES SIMULTANEMENT, SONT COUPLEES PAR L'INTERMEDIAIRE DE DEUX ZONES DE RECOUVREMENT PERMETTANT DES ECHANGES PERMANENTS D'INFORMATIONS ENTRE LES DIFFERENTS CALCULS. LES RESULTATS PROVENANT DE CETTE PROCEDURE DE COUPLAGE SONT SIMILAIRES A CEUX OBTENUS EN MODELISANT LA TOTALITE DU TUNNEL EN 3D.

Les modèles actuellement disponibles pour simuler la propagation des fumées d'incendie en tunnel routier sont souvent mal adaptés aux études de sécurité menées avant la mise en service d'un ouvrage. Le travail présenté ici vise à proposer des principes de modélisation transitoire intermédiaires entre les modèles monodimensionnels et les codes CFD tridimensionnels, par une démarche physique et phénoménologique. Deux modèles sont développés, l'un de type intégral, l'autre fondé sur une réduction à deux dimensions spatiales des équations de Navier-Stokes dans le cas particulier d'un tunnel. Les résultas sont encourageants malgré les hypothèses simplificatrices. Sur le plan phénoménologie, ce travail met en évidence l'importance des phénomènes physiques dans la zone du foyer pour la stratification en aval et la robustesse de la vitesse de propagation des fronts de fumée

Develops a theory of contemporary culture that relies on displacing economic notions of cultural production with notions of cultural expenditure. This book represents an effort to rethink cultural theory from the perspective of a concept of cultural materialism, one that radically redefines postmodern formulations of the body.