Comparaison CFD-multi-énergie pour la modélisation des explosions

Au niveau industriel, la modélisation des effets de l'explosion peut avoir plusieurs objectifs. Outre la reconstitution d'accident, elle intervient par exemple lors de la réalisation des études de dangers réglementaires imposées à tous les sites Seveso seuil haut (les installations ayant le potentiel de danger le plus important de par la quantité de produit dangereux stockés). De plus, il peut s'avérer indispensable pour un industriel de s'assurer que son installation puisse résister à une surpression d'explosion incidente déterminée. Dans ce cas, le calcul des effets de l'explosion a pour objectif de fournir des critères de dimensionnement pour les installations que l'on souhaite protéger (dimensionnement d'une salle de contrôle, dimensionnement d'une plate-forme offshore , etc.). Pour cela, l'ingénieur dispose aujourd'hui d'une grande panoplie de méthodes disponibles.

La dernière décennie a notamment été marquée par un net essor de l'utilisation des outils CFD (Computational Fluid Dynamics) . Ces outils sont, en théorie, les plus aptes à modéliser correctement le phénomène d'explosion.

Les capacités d'un outil sont bien sûr importantes, mais dans la pratique, d'autres considérations peuvent intervenir (par exemple ne pas remettre en cause un classement antérieur sur le même site). Si ce n'était pas le cas on aurait systématiquement recours aux modèles CFD qui ont le plus fort potentiel technique. Ainsi, face à une problématique donnée, l'ingénieur se doit de définir l'approche la plus pertinente en considérant notamment :

• les exigences particulières du client en termes de coût et de délais ;

• les objectifs attendus de l'étude à réaliser ;

• la pertinence et la disponibilité des outils éventuellement imposés par le client ;

• l'aptitude des outils à répondre à la problématique posée.

Dans ce contexte, il peut s'avérer difficile de choisir la méthode de modélisation la plus adaptée. Ce choix est alors à faire en fonction des besoins et de l'objectif fixé. L'objet de cet article est d'apporter un éclairage uniquement sur l'aptitude technique des outils de modélisation à répondre aux problématiques liées à une explosion de gaz. La modélisation CFD et l'approche multi-énergie sont ainsi comparés d'un point de vue théorique d'abord, puis au travers de quelques cas pratiques pour identifier les avantages et inconvénients liés à chaque approche.