Etude numérique de l'optimisation de l'angle de calage du ventilateur d'extraction de fumée dans un système de ventilation longitudinal de tunnel

Abstract

Le système de ventilation longitudinale est un choix majeur pour les longs tunnels routiers. Il minimise le risque des gaz d'échappements. Ce système est également utilisé en cas d'urgence pour évacuer les fumées dans les tunnels. Les ventilateurs sont l'élément clé de tous les systèmes de ventilation. Ils accélèrent une quantité de flux d'air qui est réinjectée dans environnement du tunnel, afin de créer un écoulement longitudinal à une certaine vitesse. Les extracteurs sont installés horizontalement à une certaine distance du plafond. Le jet en contact avec la paroi du plafond génère une contrainte de cisaillement et perturbe l'écoulement dans le tunnel, par conséquent, la position de l'extracteur par apport au plafond peut être considérée comme un facteur déterminant. Pour réduire la contrainte de cisaillement et améliorer l'efficacité du système de ventilation, des extracteurs inclinés avec un angle donné par rapport le sol du tunnel sont utilisés. Les performances des systèmes de ventilation avec les extracteurs horizontaux pour différentes distances du lafond, ainsi que des systèmes avec extracteurs inclinés sont déterminées numériquement par l'utilisation du code FDS. L'emplacement optimal des extracteurs dans les deux cas est déterminé. La contrainte de cisaillement minimum et les conditions maximales de poussée sont utilisées pour identifier la position critique des extracteurs. Les résultats pour les deux cas ont montré qu'il est nécessaire de coupler l'optimisation de la position de l'extracteur avec le comportement de la fumée au cours de leur évacuation pour définir une configuration plus critique.