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Ecole Nationale Polytechnique QHSE-GRI « Modélisation, Optimisation et simulati

Ecole Nationale Polytechnique QHSE-GRI « Modélisation, Optimisation et simulation des phénomènes dangereux» Dirigé par : Mr.Kertous Réalisé par : BENRABAH Hadjer TP N°2 : Simulation des effets de radiation thermique d’un feu de torche avec PHAST But de TP Le but de ce TP est de simuler les effets de radiation thermique d’un feu de torche en utilisant le logiciel PHAST et en utilisant deux modèles, Pressure Vessel et STANDALLONS. Déroulement général du TP - Injecter les données de produit et les paramètres. - Choisir une des deux méthodes STNDALON ou Pressure Vessel - Introduire les différents paramètres liés à chaque méthode - Exécuter l’opération de simulation pour les 3 conditions météorologiques 5D, 1.5D et 1.5 F - Extraire le rapport et les graphes représentant les niveaux de radiation thermique et les contours des niveaux des radiations thermiques - Faire une comparaison entre les deux méthodes Paramètres : Matière : propane V= 50 m3 T ° = 15° P = 5bars Pressure Vessel Pour cette simulation nous le scenario de fuite pour une brèche d’un orifice de 100mm Commentaire : Figure 1:Graphe de niveau de radiation par apport à la distance Pour la condition météorologique 5D le profil de « niveau de radiation par apport à la distance est le suivant : A la source nous enregistrons une valeur de 120 Kw/m2 qui s’élève à 268 Kw/m2 et se stabilise entre 10 et 120 m après elle se diminue rapidement pour atteindre le zéro à 180 m Pour les deux conditions météorologiques 1.5D et 1.5F la vitesse du vent ne varie pas ce qui a fait que les niveaux de radiation sont confondus. Le profil est similaire à celui de 5D avec une valeur maximale de 308 Kw/m2. Valeurs extraites du rapport : Pouvoir émissif de la flamme 306,001 kW/m2 Longueur de la flamme 111,174m Longueur de la flamme dans l'air immobile 133,713m Diamètre d'expansion 1,8743m Durée d’exposition maximale 20s Figure 2:Contours de niveaux de radiation thermique Commentaire : Les contours ont une forme elliptique irrégulière, ils délimitent une zone de 200m sur 240m. STANDALONS : Pour cette simulation nous choisissons le modèle de cône. Le diamètre de dispersion est de 300mm et le débit massique est calculé par des relations empiriques. Calcul de débit massique : La formule du débit massique est : ˙ m=Cd . A. P0. K .√ Wg γ . R.T Où : Cd : Coefficient de vidange, (sans dimension) ; Cd=0.66 A : Section de l’orifice (m2) R : Constante des gaz parfaits (8,314 J/mol K ) Wg: Masse molaire du gaz (kg/mol) ; Wg : 0.0441 kg/mol γ: Rapport des chaleurs spécifiques, ( = Cp/Cv) ; γ = 1.19 Régime d’écoulement : Nous vérifions cette condition : [( γ +1 2 ) γ γ−1]<[ P0 Pa ] [( γ +1 2 ) γ γ−1]=1.76<[ P0 Pa ]=10 La condition est vérifiée nous sommes dans un régime supersonique. Calcul du coefficient K : K=γ . 2 γ+1 γ+1 2.(γ−1)=0.71 Calcul de la surface A : A=π 4∗d 2 ¿=0.07m 2¿ Le débit massique est égale à : ˙ m=72.65 kg s Nous injectons la valeur obtenue dans les paramètres de notre modèle. Je jet a une vitesse égale à 13,88 m/s  Nous remarquons que les niveaux de radiation relatifs aux conditions 1.5/D et 1.5/F Commentaire : Pour la condition météorologique 5D nous constatons une augmentation du niveau radiatif jusqu’à 230 Kw/m2 ensuite une diminution progressive et il s’annule à une distance de environ 60m Pour les deux conditions météorologiques 1.5D et 1.5F les flux sont confondus, nous constatons une perturbation brusque après un pic de 240 Kw/m2 . Valeurs extraites du rapport : émissif de la flamme 243,897 kW/m2 Longueur de la flamme 33,869m Longueur de la flamme dans l'air immobile 43,6059m Diamètre d'expansion 0,12897m Durée d’exposition maximale 20s Figure 3:Graphe de niveau de radiation par apport à la distance Figure 4:Contours de niveaux de radiation thermique 3,5 et 8 kw/m2 Commentaire : Pour la condition 5D : Les flux supérieurs ou égaux à 3 Kw/m2 sont délimités par un diamètre de 70m Les flux supérieurs ou égaux à5 Kw/m2 sont délimités par un diamètre de 60m Les flux supérieurs ou égaux à 8 Kw/m2 sont délimités par un diamètre de 50m Conclusion Le niveau de radiation et les contours des radiations du modèle Pressure Vessel sont supérieurs à ceux du modèle STANDALONES Les niveaux de radiation et la longueur de la flamme dépendent de la vitesse du vent uploads/Philosophie/ tp2-feu-de-torche.pdf