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 / Jérémy COLOMBIANO  

Titre : 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 Type de document : thèse Auteurs : Jérémy COLOMBIANO, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Benjamin BATIOT, Directeur de thèse ; Franck RICHARD, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; TORERO, Jose, Luis, Rapporteur ; Bernard PORTERIE, Rapporteur ; Pascal BOULET, Examinateur ; Merci BART, Examinateur ; Virginie DRÉAN, Examinateur Importance : 255 p. Note générale : NNT 2020ESMA0017 Avant-propos Sommaire Introduction Liste des figures Liste des tableaux Nomenclature Résumé Mots clés Catégories : Analyse multiéchelle Bois:Combustion Essais de comportement au feu Flamme Incendies:Prévention Ingénierie:Laboratoires Modèles mathématiques Pyrolyse Résumé : ÉTAT DE L'ART Phénoménologie de la réaction au feu du matériau bois État de l’art des travaux liés à la modélisation de la réaction au feu Présentation du modèle numérique et des sous-modèles Conclusion CARACTÉRISATION DES PROPRIÉTÉS THERMOCINÉTIQUES DU MATÉRIAU Analyse thermogravimétrique (ATG) Analyse thermodynamique Conductivité thermique Conclusion intermédiaire VALIDATION DES PROPRIÉTÉS THERMOCINÉTIQUES À L'ÉCHELLE MATÉRIAU Dispositif expérimental et procédures expérimentales Analyse des résultats Modélisation numérique du comportement au feu du matériau Conclusion intermédiaire ÉTUDE DES MODES DE PROPAGATION LATÉRALE ET VERTICALE DE FLAMME Étude expérimentales Modélisation numérique Conclusion DÉVELOPPEMENT DE L'APPROCHE INGÉNIERIE Présentation des modèles par pyrolyse imposée Résultats à l'échelle intermédiaire Résultats à l'échelle réelle Conclusions intermédiaires CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03163428

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Contribution à l'étude de l'usage du brouillard d'eau dans la lutte contre les incendies en tunnels ventilés longitudinalement / Raphaël MEYRAND  

Titre : Contribution à l'étude de l'usage du brouillard d'eau dans la lutte contre les incendies en tunnels ventilés longitudinalement Type de document : thèse Auteurs : Raphaël MEYRAND, Auteur ; Jean-Pierre GARO, Directeur de thèse ; Jean-Pierre VANTELON, Directeur de thèse ; LCD ENSMA UPR CNRS 9028, Commanditaire ; Pascal BOULET, Rapporteur ; Olivier VAUQUELIN, Rapporteur ; Eric CASALE, Examinateur ; Eric CESMAT, Examinateur ; Didier LACROIX, Examinateur ; Denis LEMONNIER, Examinateur ; Bernard PORTERIE, Examinateur Année de publication : 2009 Importance : 264 p. Note générale : NNT 2009ESMA0031 Table des matières Table des figures Liste des tableaux Introduction Bibliographie Résumé Mots clés Langues : Français (fre) Catégories : Atomisation Incendies:Prévention Résumé : CONTEXTE ET CONDITIONS DE L'ETUDE Généralités sur les incendies Réduction d'échelle - Similitudes Moyens expérimentaux RESULTATS EXPERIMENTAUX Résultats expérimentaux - Essais sans aspersion Résultats expérimentaux - Essais avec aspersion Caractérisation des fumées sous aspersion CONCLUSION En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00554721/fr/

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Détermination par un code CFD de l'évolution de la puissance d'un feu en régime de sous-ventilation dans un milieu confiné et mécaniquement ventilé / Ayoub NASR  

Titre : Détermination par un code CFD de l'évolution de la puissance d'un feu en régime de sous-ventilation dans un milieu confiné et mécaniquement ventilé Type de document : thèse Auteurs : Ayoub NASR, Auteur ; Jean-Pierre GARO, Directeur de thèse ; Hazem EL RABII, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Arnaud TROUVE, Rapporteur ; Pascal BOULET, Rapporteur ; Laurent GAY, Examinateur ; Pierre JOULAIN, Examinateur ; Bernard PORTERIE, Examinateur ; Sylvain SUARD, Examinateur Année de publication : 2011 Importance : 165 p. Note générale : NNT 2011ESMA0021 Remerciements Table des matières Nomenclature Table des figures Liste des tableaux Introduction Appendices Bibliographie Résumé Mots clés Langues : Français (fre) Catégories : Combustion Incendies Pyrolyse Simulation par ordinateur Résumé : INCENDIE EN MILIEU CONFINE ET VENTILE Terminologie Feux en milieu confiné-ventilé Effet de la ventilation Effet thermique externe Etude de l'influence d'échelle Phénomène de l'extinction de la flamme Conclusion DETERMINATION DU DEBIT MASSIQUE DE COMBUSTIBLE Synthèse des approches existantes pour déterminer le débit massique de combustible Développement d'une formulation analytique SIMULATION AVEC LE CODE ISIS Présentation du code Description des dispositifs expérimentaux étudiés Simulations non-prédictives Simulations prédictives Conclusion ETUDE EXPERIMENTALE Essais expérimentaux à échelle réduite Etudes des phénomènes liés à un feu dans un local confiné Détermination des flux thermiques à la surface de la nappe Résultats pour une cuve d'heptane de 30 cm Résultats pour une cuve d'heptane de 60 cm Phénomène d'extinction de la flamme Comportement du panache thermique dans le local Conclusion VALIDATION DE L'APPROCHE THEORIQUE Reproduction des essais à échelle réduite Synthèse des résultats Conclusion CONCLUSION En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00657278/fr/

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Développement d'une approche innovante de modélisation de la cinétique de décomposition thermique des matériaux solides en espaces confinés sous-ventilés. Application aux incendies en tunnel / Fabien HERMOUET  

Titre : Développement d'une approche innovante de modélisation de la cinétique de décomposition thermique des matériaux solides en espaces confinés sous-ventilés. Application aux incendies en tunnel Type de document : thèse Auteurs : Fabien HERMOUET, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Franck RICHARD, Directeur de thèse ; Eric GUILLAUME, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Pascal BOULET, Rapporteur ; TORERO, Jose, Luis, Rapporteur ; Xavier PONTICQ, Examinateur ; Patrick VAN HEES, Examinateur Importance : 243 p. Note générale : NNT 2015ESMA0020 Avant-propos Table des matières Notations Liste des figures Liste des tableaux Introduction générale Bibliographie Résumé Mots clés Catégories : Cinétique chimique Incendies:Prévention Matériaux:Effets des hautes températures Modèles mathématiques Pyrolyse Simulation par ordinateur Tunnels:Ventilation Résumé : POSITIONNEMENT DE L'ETUDE Approche physique des incendies en tunnel Décomposition thermique de polymères de véhicules routiers Modèles prédictifs de la décomposition thermique Conclusion du chapitre CONSTRUCTION DU MODELE NUMERIQUE PREDICTIF DE LA DECOMPOSITION THERMIQUE Prérequis à la construction du modèle numérique Etablissement du modèle Application de l'outil prédictif numérique Discussion du chapitre ETUDE EXPERIMENTALE DE LA DECOMPOSITION THERMIQUE DE L'ABS ET DE L'EPDM Le cône calormètre à atmosphère contrôlée Quantification des incertitudes sur les mesures en CCAC Décomposition thermique de l'ABS : résultats Décomposition thermique de l'EPDM : résultats Bilan des essais en CCAC Evaluation de l'énergie issue de la flamme en cône calorimètre Bilan des essais de mesure de l'éclairement énergétique de flamme Discussion du chapitre APPLICATION DU MODELE PREDICTIF AUX MATERIAUX DE TRANSPORT ROUTIER Préambule à l'application des métamodèles Application du métamodèle aux résultats ABS Application du métamodèle aux résultats EPDM Discussion du chapitre CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01286548

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Etude expérimentale et numérique de la cinétique de décomposition thermique de contreplaqués bois / Talal FATEH  

Titre : Etude expérimentale et numérique de la cinétique de décomposition thermique de contreplaqués bois Type de document : thèse Auteurs : Talal FATEH, Auteur ; Patrick ROUSSEAUX, Directeur de thèse ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; TORERO, Jose, Luis, Rapporteur ; Pascal BOULET, Rapporteur ; José, Marie LOPEZ CUESTA, Examinateur ; Eric GUILLAUME, Examinateur ; Franck RICHARD, Examinateur Année de publication : 2011 Importance : 188 p. Note générale : NNT 2011ESMA0018 Remerciements Table des matières Introduction Résumé Annexes Références bibliographiques Mots clés Langues : Français (fre) Catégories : Algorithmes génétiques Analyse qualitative (chimie) Combustion Contreplaqué Pyrolyse Résumé : ETAT DE L'ART SUR LA DECOMPOSITION THERMIQUE DU BOIS Présentation du matériau bois La décomposition thermique du bois La combustion du bois Les modèles de décomposition thermique du bois Description de l'inflammation La cinétique de décomposition thermique des solides CARACTERISATION DE LA DECOMPOSITION THERMIQUE A L'ECHELLE DE LA MATIERE - ESSAIS EN ANALYSEUR THERMOGRAVIMETRIQUE Présentation des matériaux Présentation des dispositifs expérimentaux Résultats concernant la décomposition thermique du bois M1 Résultats concernant la dégradation thermique du bois M3 Conclustion CARACTERISATION DE LA DECOMPOSITION THERMIQUE A PETITE ECHELLE EN CONE CALORIMETRE Présentation du dispositif et du protocole expérimental Résultats concernant la décomposition thermique du bois M1 Résultats concernant la décomposition thermique du bois M3 Discussion MODELISATION NUMERIQUE DE LA DECOMPOSITION THERMIQUE Détermination des paramètres cinétiques par la méthode des algorithmes génétiques Détermination numérique des paramètres cinétiques Pour le bois contreplaqué M1 Pour le bois contreplaqué M3 Remarques Modélisation à l'échelle matière Discussion CONCLUSION En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667332

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Etude expérimentale et numérique de la décomposition thermique des matériaux à trois échelles : Application à une mousse polyéther polyuréthane utilisée dans les meubles rembourrés / Lucas BUSTAMANTE VALENCIA  

Titre : Etude expérimentale et numérique de la décomposition thermique des matériaux à trois échelles : Application à une mousse polyéther polyuréthane utilisée dans les meubles rembourrés Type de document : thèse Auteurs : Lucas BUSTAMANTE VALENCIA ; Patrick ROUSSEAUX, Directeur de thèse ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; LCD ENSMA UPR CNRS 9028, Commanditaire ; Bernard PORTERIE, Rapporteur ; TORERO, Jose, Luis, Rapporteur ; Pascal BOULET, Examinateur ; C. CHIVAS-JOLY, Examinateur ; Eric GUILLAUME, Examinateur ; G. REIN, Examinateur Importance : 255 p. Note générale : NNT 2009ESMA0016 Abstract Résumé Acknowledgement Contents List of figures List of tables Nomenclature References Appendices Catégories : Analyse multiéchelle Essais de comportement au feu Fourier, Spectroscopie infrarouge à transformée de Gaz de combustion Incendies Pyrolyse Simulation par ordinateur Thermogravimétrie Index. décimale : TH-09 Résumé : GENERAL INTRODUCTION MATTER SCALE EXPERIMENTS State of the art in matter scale measurements Characteristics of the polyether polyurethane foam used in this research Measurement of thermal properties Experimental measurement of the solid and gas phases Analysis of the solid phase - Verification of the decomposition mechanism of PPUF MATTER SCALE MODEL State of the art in matter scale modelling Improvement of the model of PPUF thermal decomposition Analysis of code stability SMALL SCALE EXPERIMENTS AND SIMULATIONS Reaction to fire experimental setup Cone calorimeter experimental results Numerical simulation of cone calorimeter results Fire behaviour of a simplified seat (product-scale) DISCUSSIONS Discussions about the matter scale (TGA and TF) experiments Discussion about the matter scale (TGA and TF) modelling Discussion about the small scale (cone calorimeter) experiments Discussions about the small scale (cone calorimeter) simulations Discussions about the oxygen mass fraction GENERAL CONCLUSIONS AND FUTURE WORKS Conclusions Future works En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00444898/fr/

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Etude et modélisation de la cinétique de décomposition thermique des matériaux solides. Application à la dégradation du bois en cas d'incendie / Benjamin BATIOT  

Titre : Etude et modélisation de la cinétique de décomposition thermique des matériaux solides. Application à la dégradation du bois en cas d'incendie Type de document : thèse Auteurs : Benjamin BATIOT, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Franck RICHARD, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Pascal BOULET, Rapporteur ; TORERO, Jose, Luis, Rapporteur ; Arnaud TROUVE, Examinateur ; Anthony COLLIN, Examinateur ; Eric GUILLAUME, Examinateur ; Bernard PORTERIE, Examinateur Importance : 186 p. Note générale : NNT 2014ESMA0009 Résumé étendu Remerciements Sommaire Liste des figures Liste des tableaux Lexique Nomenclature Introduction Préambule Référence Résumé Mots clés Catégories : Bois Cinétique chimique Matériaux:Détérioration Pyrolyse Simulation par ordinateur Résumé : FONDAMENTAUX DE LA DEGRADATION DES SOLIDES La cinétique des réactions de décomposition Les mécanismes réactionnels Conclusion partielle ASPECT NUMERIQUE Méthode de résolution Les analyses de sensibilité Méthode d'optimisation Conclusion partielle APPLICATION A LA DECOMPOSITION THERMIQUE DU BOIS Caraéctéristiques du bois Approche par constituants Autre approche Création d'un mécanisme de décomposition du bois : approche systémique Etude expérimentale de la dégradation thermique du bois de sapin Optimisation du modèle numérique par la méthode classique Optimisation des paramètres cinétiques : méthode multicritère contrôlée Conclusion partielle CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01129090

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Etude multi-échelle du comportement au feu d'un siège et d'une paroi types issus d'un système de transport ferroviaire européen / Anycée CAMILLO  

Titre : Etude multi-échelle du comportement au feu d'un siège et d'une paroi types issus d'un système de transport ferroviaire européen Type de document : thèse Auteurs : Anycée CAMILLO, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Eric GUILLAUME, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Pascal BOULET, Rapporteur ; Bernard PORTERIE, Rapporteur ; Patrick VAN HEES, Examinateur ; Franck RICHARD, Examinateur ; Alain SAINRAT, Examinateur Importance : 248 p. Note générale : NNT 2013ESMA0013 Dedication Acknowledgement Contents Context Introduction Résumé Nomenclature References List of figure List of tables Langues : Anglais (eng) Catégories : Composites:Effets des feux Essais de comportement au feu Incendies:Prévention Matériaux:Effets des feux Simulation par ordinateur Transports ferroviaires Résumé : SELECTION OF DESIGN FIRE SCENARIO AND ASSOCIATES PRODUCTS Fire risk analysis applied to railway European transport - Relative approach Studied design fire scenario REACTION-TO-FIRE OF POLYMERS AND CONDITIONS OF FIRE EFFLUENTS GENERATION: THE STATE OF THE ART Reaction-to-fire of polymer and generation of toxic gases effluents Reaction mechanisms (paths) of studied material during thermal decomposition Pyrolysis modelling of a polymer material MULTI-SCALE APPROACH (TESTING SCALES AND NUMERICAL TOOLS) Multi-scales tests and validation approach Numerical tools MULTI-SCALE COMPARISON RESULTS ON RAILWAY SEAT Raw matter scale Simplification of the reaction mechanisms of each seat material Material scale Finished product scale Discussion MULTI-SCALE COMPARISON RESULTS ON WALL PANEL Raw matter scale Material scale Semi-finished product scale Finished product wall panel scale Discussion DESIGN FIRE SCENARIO 1A: COMPARISON OF PRODUCTS REACTION-TO-FIRE AND FIRE EFFLUENTS Design fire scenario 1A Finished wall panel scale Design fire scenario 1A: New approach on carbon monoxide concentration estimation Discussion CONCLUSION AND FUTURE WORKS En ligne : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00924616/

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Modeling Study of Pyrolysis of Composite Materials: Application to Wood and Carbon/Epoxy Composite / Xiaowen QIN  

Titre : Modeling Study of Pyrolysis of Composite Materials: Application to Wood and Carbon/Epoxy Composite Titre original : Modélisation de la pyrolyse des matériaux composites : Application au bois et composite carbone/époxy Type de document : thèse Auteurs : Xiaowen QIN, Auteur ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Franck RICHARD, Directeur de thèse ; Benjamin BATIOT, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - FTC, Commanditaire ; Alexis COPPALLE, Rapporteur ; Bernard PORTERIE, Rapporteur ; Pascal BOULET, Examinateur ; Jean LACHAUD, Examinateur ; Virginie DRÉAN, Examinateur Importance : 288 p. Note générale : NNT 2021ESMA0006 Acknowledgements Abstract Table of Content List of Figures List of Tables Nomenclature References Appendicex: Summary in French for each Chpater Catégories : Bois:Combustion Calorimètres Composites Incendies:Prévention Pyrolyse Simulation, Méthodes de Transfert de chaleur Transfert de masse Résumé : INTRODUCTION Background and Motivation Research Aim Research Methodology Thesis Outline LITERATURE REVIEW Composite Materials: General Background Pyrolysis Phenomenon in the Fire Scenario Multi-Scale Experiment and parameters Estimation Conclusion DESCRIPTION OF THE PATO SOLVER The Theory of Volume Averaging Pyrolysis Kinetics*Conservation Equations*Boundary Conditions Modeling Work Protocol Modeling Assumption and Simulation Options Conclusion PARTICLE SCALE MODELING OF THE WOOD PYROLYSIS TGA Experitmental Procedure TGA Experitmental Results TGA Pyrolysis Modeling Study Conclusion CONE CALORIMETER EXPERIMENTS AND MODEL VALIDATION FOR WOOD PYROLYSIS CACC Experiment Description and Temperature Measurement Inverse Analysis to Obtain Heat Convection Coefficient Inverse Analysis to Obtain Wood Thermophysical Parameters Inverse Analysis to Obtain Char Thermophysical Parameters Model Validation for Moisture Evaporation Model Validation for Wood Pyrolysis under Different Scenarios Conclusion MULTI-SCALE APPLICATION OF THE MODEL TO CARBON/EPOXY COMPOSITE PYROLYSIS TGA Experiments and Model Validation Cone Calorimeter Experiments and Model Validation COnclusion SENSITIVITY ANALYSIS Kinetic and Thermodynamic Parameters Influence Thermal and Physical Parameters Influence Boundary Parameters Influence Water Content Influence Concusion CONCLUSION AND PERSPECTIVE Conclusion Perspective En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03167564

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Modélisation de la dégradation d'un matériau composite carbone-époxy soumis à une sollicitation thermo-mécanique couplée. Application aux réservoirs d'hydrogène de type IV / Camille MERCADÉ  

Titre : Modélisation de la dégradation d'un matériau composite carbone-époxy soumis à une sollicitation thermo-mécanique couplée. Application aux réservoirs d'hydrogène de type IV Type de document : thèse Auteurs : Camille MERCADÉ, Auteur ; Damien HALM, Directeur de thèse ; Thomas ROGAUME, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Pascal BOULET, Rapporteur ; Thierry DESOYER, Rapporteur ; Jean-Claude GRANDIDIER, Examinateur ; Béatrice FUSTER, Examinateur ; Eric GUILLAUME, Examinateur Importance : 199 p. Note générale : NNT 2017ESMA0027 Dédicace Remerciements Table des matières Liste des tableaux Introduction Références bibliographiques Catégories : Composites à fibres de carbone:Effets de la température Composites polymères:Effets de la température Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus) Essais de comportement au feu Incendies:Prévention Réservoirs de stockage Résines époxydes Transition vitreuse Résumé : ETAT DE L'ART DE LA DECOMPOSITION THERMIQUE DES POLYMERES ET DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES MATERIAUX COMPOSITES CFRP Introduction Décomposition thermique des polymères Endommagement mécanique des matériaux composites polymères renforcés de fibres de carbone, CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) Conclusion de l'état de l'art CONSTRUCTION ET DESCRIPTION DU MODELE COUPLE Introduction Recensement des couplages Description du modèle entièrement couplé Implémentation numérique Conclusion SIMULATION DU COMPORTEMENT COUPE DU MATERIAU A L'ECHELLE DE L'EPROUVETTE Introduction Préambule sur le projet Firecomp Identification des paramètres de la loi de comportement mécanique Cinétique de décomposition thermique et paramètre thermiques Prédictions du modèle concernant le couplage de la décomposition thermique et du comportement mécanique Conclusion Annexe PREDICTION DU COMPORTEMENT DE RESERVOIRS D'HYDROGENE HYPERBARES EN CONDITIONS DE SERVICE ET EN CAS D'INCENDIE Introduction Modélisation par éléments finis Comportement mécanique du réservoir à température fixée Comportement du réservoir en cas d'incendie Conclusion CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES En ligne : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01696237

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