State flow approach for multiple power sources management

The renewable energy sources are, and will be more and more, brought to function on the same site. However, they have not yet the subject of a real overall energy management strategy. As several systems rely on multiple energy sources, power distribution strategy must be implemented by matching the supply and the demand. The balance between production and consumption must be carefully conducted to ensure the availability of power. This paper advocates the use of the state flow approach as an alternative mean to manage the multi power source distribution for multiple supply systems by a load matching switch

A hybrid small-world network : semi-physical model for large-scale wildland fires

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Étude d'un feu dans un ensemble de locaux ventilés mécaniquement

La compréhension des incendies dans des milieux confinés et ventilés mécaniquement est un enjeu important pour la prévention et la sécurité incendie. L’incendie fait intervenir des problèmes multi-physique et multi-échelle, ce qui rend complexe leur modélisation. La propagation des produits de combustion et des fumées d’un local à un autre nécessite une attention particulière car on retrouve ces structures multi-compartimentées dans de nombreux bâtiments, en particulier dans les installations nucléaires ou les navires. Cette étude présente les dernières avancées de l’outil de simulation SAFIR développé conjointement par la DGA et l’IUSTI et sa validation par confrontation avec les résultats expérimentaux obtenus dans le cadre du projet PRISME INTEGRAL de l’OCDE/NEA. De type volumes finis, le code SAFIR décrit l'ensemble des phénomènes de base qui régissent le développement et la propagation du feu: transport de gaz, turbulence, combustion turbulente et rayonnement. L'extension, dans SAFIR, de la technique des régions bloquées au cas d'écoulements complexes a permis une meilleure description des échanges thermiques avec les régions solides présentes dans le domaine de calcul. La configuration étudiée est celle de trois locaux séparés par des portes et d’un corridor, ventilés mécaniquement. Les murs sont en béton, certaines parois et le plafond ont été isolés avec de la laine de roche. Deux essais ont été réalisés avec des combustibles différents, un combustible liquide le dodécane 〖(C〗_12 H_26) et un combustible très hétérogène une armoire électrique. La validation, en termes de température et vitesse aux ouvertures, montre un très bon accord entre le calcul et l’expérience. Compte tenu des écarts observés sur les concentrations de O_2 et CO_2, la pertinence des modèles de combustion est discutée

Evaluation des flux de chaleur mis en jeu lors de la combustion stationnaire de plaques thermiquement épaisses de PMMA

Dans la communauté scientifique, un élément qui fait consensus est la difficulté à modéliser et à évaluer la source combustible, en termes de puissance et donc de débit de pyrolyse. Les modèles de pyrolyse existants, reposent le plus souvent sur des hypothèses simplificatrices. Les études expérimentales dédiées à ce problème montrent une grande dispersion des résultats. L’objectif de la présente étude est double : améliorer notre connaissance des mécanismes thermiques impliqués dans le processus de dégradation thermique des matériaux solides et acquérir des données utiles à la validation des modèles de pyrolyse. Pour cela, des expérimentations ont été conduites pour quantifier l’ensemble des flux de chaleur mis en jeu lors de la combustion stationnaire d’une plaque verticale de PMMA thermiquement épaisse. Les résultats obtenus montrent une décroissance du flux total de la flamme de 30.5 à 23.7kW/m² quand la hauteur augmente de 2.5 à 20cm alors que le flux radiatif est quasiment constant, autour de 7kW/m². La réémission de la plaque a été estimée en utilisant une procédure de retournement de la plaque, pour laquelle on observe l’extinction naturelle de la flamme. A mi-hauteur de la plaque, le flux réémis par la plaque a été estimé à 11.5kW/m², ce qui correspond à une température équivalente corps noir de 671K. Les débits massiques surfaciques ont été déduits du bilan d’énergie à l’interface et comparés à ceux obtenus par des mesures directes. L’accord est excellent. D’autres expérimentations ont par ailleurs été développées afin de déterminer les flux radiatifs à l’arrière de la plaque combustible. A partir de ces données et de la résolution numérique du problème de transferts couplés faisant intervenir le rayonnement et la conduction dans le matériau semi-transparent solide, les contributions radiatives internes provenant de la flamme, de la surface bullée, et du matériau vierge chauffé ont été estimées autour de 2.6kW/m². Références 1.Orloff et al., Proc. Combust. Inst., 15 (1974), 183–192. 2.Beaulieu et al., Fire Safety J. 43 (2008), 410–428. 3.Gollner et al., 7th US Combust. Meeting, (2011). 4.Tsai et al., Proc. 8th Symp. IAFSS (2005), 409–419. 5.Pizzo et al., Combust. Flame, 152-3 (2008), 451-460. 6.Modest M.F., Radiative Heat Transfer, Mc Graw-Hill, NY, 1993

Finite element analysis of the action of buoyancy-induced and thermocapillary flow on the melting of tin in a 2D square cavity

International audienceA finite element model has been developed for the computation of melting/solidifying process under the combined action of buoyancy and surface tension forces. Validated on the square cavity benchmark of Gobin and Le Quéré (Bertrand et al. [1], Gobin and Le Quéré [2]), the numerical model is used to extend this previous analysis to the free surface case where surface tension can drive the flow (capillary flow). A comparison of the results obtained for three types of boundary conditions applied at the top of the melting pool is performed. It shows that in the studied case of tin where the thermal Bond number is moderated (Bo=200), the flow is still mainly dominated by buoyancy effect as long as the melted pool is deep enough like in the square cavity case of the above mentioned benchmark

Three-dimensional incompressible viscoelasticity in large strains: Formulation and numerical approximation

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Hydrodynamic and Heat Transfer of a falling liquid film on a horizontal heated tube: Simulation and Experimentation

info:eu-repo/semantics/publishe

Modelling the spreading of large-scale wildland fires

The present work is devoted to the development of a hybrid model for predicting the rate of spread of wildland fires at a large scale, taking into account the local heterogeneities related to vegetation, topography, and meteorological conditions. Some methods for generating amorphous network, representative of real vegetation landscapes, are proposed. Mechanisms of heat transfer from the flame front to the virgin fuel are modeled: radiative preheating from the flame and embers, convective preheating from hot gases, radiative heat losses and piloted ignition of the receptive vegetation item. Flame radiation is calculated by combining the solid flame model with the Monte Carlo method and by taking into account its attenuation by the atmospheric layer between the flame and the receptive vegetation. The model is applied to simple configurations where the fire spreads on a flat or inclined terrain, with or without a constant wind. Model results are in good agreement with literature data. A sensitivity study is conducted to identify the most influential parameters of the model. Eventually, the model is validated by comparing predicted fire patterns with those obtained from a prescribed burning in Australia and from a historical fire that occurred in Corsica in 2009, showing a very good agreement in terms of fire patterns, rate of spread, and burned area

PREDICTING WILDLAND FIRE BEHAVIOR AND EMISSIONS USING A FINE-SCALE PHYSICAL MODEL

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