Propagation et mélange d’un fluide léger issu d’une source de flottabilité : application aux incendies dans les galeries souterraines à forte pente

​Romain Hanouzet a soutenu sa thèse le 11 février 2019 à Marseille.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la sécurité incendie appliquée au stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde. Étant donné la présence de matières hautement radioactives et la complexité d'un réseau de stockage souterrain (réseau de galeries complexes présentant localement des pentes importantes (10-15 %)), le départ d'un éventuel feu rendrait sa gestion délicate. La maîtrise de ce risque est donc primordiale afin de limiter les dégâts potentiels.

Dans ce type de configuration, l'impact de la pente et des forts écarts de masse volumique sur la propagation des fumées apparaît notamment comme une problématique majeure dans la propagation des fumées. Pour répondre à ces enjeux, des expériences de propagation d'un fluide léger issu d'un volume fixe ont été réalisées et ont permis de quantifier l'impact du confinement, de la différence de masse volumique ainsi que de la pente sur les lois de propagation établies dans la littérature dans le cadre d'un milieu ambiant infini. Ensuite, des expériences sur la propagation et la stratification d'un fluide léger issu d'un rejet continu ont été réalisées. Lorsque le tunnel est incliné, deux nappes distinctes se forment : en partie haute (en aval), la nappe de fluide léger est évacuée par flottabilité et en partie basse (en amont), une nappe de retour stable se forme.

Les essais ont permis de mettre en évidence la dépendance de la longueur de cette nappe de retour en fonction de la masse volumique de la source ainsi que de l'inclinaison du tunnel. De plus, les essais ont permis de quantifier la vitesse de propagation du fluide léger en aval ainsi que la déstratification de la nappe formée.