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Modélisation de l'incendie - Outils de modélisation numériques du développement du feuArticle de référence | Réf : SE2066 v1
Auteur(s) : Éric GUILLAUME
Date de publication : 10 avr. 2013
Relu et validé le 01 mars 2015
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En préalable à toute modélisation fine du comportement au feu des solides, il est nécessaire de déterminer les relations liant le taux de pyrolyse à la température. Cette détermination est très difficile à théoriser, car il n'est pas possible de considérer un solide polymère comme un corps pur, ni même de définir la concentration de ses composantes (par exemple les différents groupes fonctionnels des macromolécules considérées).
L'une des approches proposées est d'appliquer à la phase condensée une série de réactions de décomposition simultanées ou consécutives pour reproduire les observations, et d'y appliquer un modèle théorique, comme la relation d'Arrhenius de la forme
.
Chimiquement, cela n'a pas de sens pour le solide, mais la forme exponentielle de la loi d'Arrhenius peut être interprétée comme une probabilité d'occurrence de réactions de pyrolyse dans une plage de température, par analogie à sa représentation en phase gazeuse de la probabilité de collisions moléculaires efficaces et inefficaces.
En théorie, A et B ont une signification physique pour les corps purs gazeux : Elles sont liées à l'efficacité de collision des molécules réactives. Par exemple, en considérant :
Les vitesses de variation des concentrations des espèces A, B et C sont :
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(2) - FRIEDMAN (H.) - Kinetics of thermal degradation of char forming plastics from thermogravimetry. Application to a phenolic plastic. - Journal of Polymer Science, Part C, vol. 6, p. 183-195 (1963).
(3) - OHLEMILLER (T.) - Modeling of smoldering combustion propagation. - Progress in Energy and Combustion Science, vol. 11, p. 277-310 (1985).
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ThermaKin. University of Maryland http://www.enfp.umd.edu/
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AKTS Thermokinetics AKTS AG, TECHNOArk 1, 3960 Siders, Switzerland http://www.akts.com/
Thermo-Calc and DICTRA software – Thermo-Calc Software Stockholm Technology Park Björnnäsvägen 21 SE-113 47 Stockholm, Sweden http://www.thermocalc.se/
Gpyro – Generalized pyrolysis model for combustible solids http://www.code.google.com/p/gpyro/
FDS – Fire Dynamics Simulator and Smokeview. NIST, 100 Bureau Drive, Gaithesburg, MD, USA http://www.fire.nist.gov/FDS
FireFOAM (Librairies complémentaires pour OpenFOAM http://www.openfoam.org/
FM Global http://www.code.google.com/p/firefoam-dev/
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