{"id":72885,"date":"2022-12-01T15:30:53","date_gmt":"2022-12-01T14:30:53","guid":{"rendered":"https:\/\/efectis.com\/?p=72885"},"modified":"2023-08-09T09:47:46","modified_gmt":"2023-08-09T07:47:46","slug":"un-modele-physique-pour-predire-le-temps-de-defaillance-dun-reservoir-dhydrogene-lors-dun-incendie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/efectis.com\/fr\/un-modele-physique-pour-predire-le-temps-de-defaillance-dun-reservoir-dhydrogene-lors-dun-incendie\/","title":{"rendered":"Un mod\u00e8le physique pour pr\u00e9dire le temps de d\u00e9faillance d’un r\u00e9servoir d’hydrog\u00e8ne lors d’un incendie"},"content":{"rendered":"\n

Dans les v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne, l’hydrog\u00e8ne est stock\u00e9 dans des r\u00e9servoirs composites embarqu\u00e9s \u00e0 une pression de service nominale de 35 MPa (bus) \u00e0 70 MPa (voitures).<\/strong> Lorsqu’il est expos\u00e9 \u00e0 un incendie, le c\u00f4t\u00e9 externe de la paroi du r\u00e9servoir commence \u00e0 se d\u00e9grader, et le r\u00e9servoir perd progressivement sa capacit\u00e9 de charge. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

En raison du transfert de chaleur \u00e0 travers la paroi du r\u00e9servoir, la temp\u00e9rature et la pression \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir commencent \u00e0 augmenter. Au final, lorsque le front de temp\u00e9rature de d\u00e9gradation atteint une certaine \u00e9paisseur de la paroi du r\u00e9servoir o\u00f9 il rencontre l’\u00e9paisseur portante de la paroi, un \u00e9clatement du r\u00e9servoir se produit. Cela s’accompagne de cons\u00e9quences catastrophiques, c’est-\u00e0-dire une onde de choc d\u00e9vastatrice, une boule de feu et des projectiles.<\/p>\n\n\n\n

Le r\u00e8glement europ\u00e9en sur l’homologation des v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne impose l’installation de TPRD sur les r\u00e9servoirs d’hydrog\u00e8ne embarqu\u00e9s pour lib\u00e9rer leur contenu en cas d’incendie, \u00e9vitant ainsi les cons\u00e9quences catastrophiques d’une rupture de r\u00e9servoir. Lorsqu’une purge d’hydrog\u00e8ne \u00e0 travers le TPRD est initi\u00e9e, la temp\u00e9rature \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir diminue en raison de l’expansion du gaz. Le transfert de chaleur \u00e0 travers la paroi du r\u00e9servoir et la d\u00e9gradation de la paroi sont affect\u00e9s par deux processus concurrents : l’augmentation de la temp\u00e9rature de la paroi due au flux de chaleur provenant du feu, et la diminution de la temp\u00e9rature de la paroi en raison de la chute de temp\u00e9rature des gaz \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir. Ainsi, la propagation du front de d\u00e9gradation des parois ralentit en conditions de purge, contrairement au cas d’une cuve ferm\u00e9e (Fig. 1).<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Figure 1<\/strong>. R\u00e9servoir dans un incendie: (a) sans purge (b) avec lib\u00e9ration via TPRD [1].<\/p>\n\n\n\n

La conception intrins\u00e8quement plus s\u00fbre d’un syst\u00e8me r\u00e9servoir-TPRD est une t\u00e2che difficile avec divers param\u00e8tres et processus impliqu\u00e9s, y compris le volume du r\u00e9servoir, la pression de stockage, le diam\u00e8tre de lib\u00e9ration du TPRD, le temps d’initiation du TPRD, le transfert de chaleur par conduction \u00e0 travers la paroi, le transfert de chaleur par convection du feu au mur et du mur au gaz \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir, et la d\u00e9gradation du mat\u00e9riau du mur due au feu.<\/p>\n\n\n\n

Un mod\u00e8le physique a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 pour la conception intrins\u00e8quement plus s\u00fbre d’un syst\u00e8me r\u00e9servoir sous pression-TPRD. Le mod\u00e8le tient compte du transfert de chaleur par conduction \u00e0 travers la paroi du r\u00e9servoir caus\u00e9 par le transfert de chaleur conjugu\u00e9 du c\u00f4t\u00e9 externe du mur (conditions ambiantes ou feu) et du c\u00f4t\u00e9 interne du mur du r\u00e9servoir entre le gaz et le mur. Le transfert de chaleur par conduction \u00e0 travers la paroi du r\u00e9servoir est calcul\u00e9 au moyen d’une \u00e9quation de transfert de chaleur instationnaire unidimensionnelle utilisant la m\u00e9thode des diff\u00e9rences finies. La d\u00e9composition du mat\u00e9riau composite de la paroi du r\u00e9servoir (d\u00e9gradation de la r\u00e9sine) lorsque la temp\u00e9rature d\u00e9passe la valeur de d\u00e9composition est mod\u00e9lis\u00e9e. Pour calculer le coefficient de transfert de chaleur pour la convection naturelle et forc\u00e9e, des corr\u00e9lations du nombre de Nusselt sont appliqu\u00e9es. Le mod\u00e8le pr\u00e9dit avec pr\u00e9cision la dynamique de la pression et de la temp\u00e9rature \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir pendant la purge et le temps de purge. Il fait \u00e9galement une pr\u00e9diction pr\u00e9cise de la cote de r\u00e9sistance au feu du r\u00e9servoir, c’est-\u00e0-dire le temps d’\u00e9clatement du r\u00e9servoir dans un incendie et le temps de fuite.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Figure 2<\/strong>. Comparaison des calculs du mod\u00e8le avec les donn\u00e9es exp\u00e9rimentales : (a) – dynamique de la pression \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir ; (b) dynamique de la temp\u00e9rature \u00e0 l’int\u00e9rieur du r\u00e9servoir ; (c) temps d’\u00e9clatement du char en feu [1, 2].<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9f\u00e9rence:<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

[1] Dadashzadeh M<\/strong>, Makarov D, Kashkarov S, Molkov V. Non-adiabatic under-expanded jet theory for blowdown and fire resistance rating of hydrogen tank. In: International Conference on Hydrogen Safety (ICHS 2019), 24-26 September, Adelaide, Australia. Paper ID 182; 2019, https:\/\/hysafe.info\/uploads\/papers\/2019\/182.pdf<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

[2] Molkov V, Dadashzadeh M, <\/strong>Kashkarov S, Makarov D. Performance of hydrogen storage tank with TPRD in an engulfing fire. International Journal of Hydrogen Energy 2021, 46: 36581-36597, https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.ijhydene.2021.08.128<\/strong><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Pour plus d’informations, veuillez nous contacter en envoyant un e-mail \u00e0: uk@efectis.com<\/strong><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dans les v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne, l’hydrog\u00e8ne est stock\u00e9 dans des r\u00e9servoirs composites embarqu\u00e9s \u00e0 une pression de service nominale de 35 MPa (bus) \u00e0 70 MPa (voitures). Lorsqu’il…<\/p>\n","protected":false},"author":10,"featured_media":63440,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_coblocks_attr":"","_coblocks_dimensions":"","_coblocks_responsive_height":"","_coblocks_accordion_ie_support":"","_uag_custom_page_level_css":"","footnotes":""},"categories":[2],"tags":[],"class_list":["post-72885","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-actualites"],"acf":[],"uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",920,690,false],"thumbnail":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank-250x150.jpg",250,150,true],"medium":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank-300x225.jpg",300,225,true],"medium_large":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",920,690,false],"large":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",920,690,false],"1536x1536":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",920,690,false],"2048x2048":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",920,690,false],"gform-image-choice-sm":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",300,225,false],"gform-image-choice-md":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",400,300,false],"gform-image-choice-lg":["https:\/\/efectis.com\/app\/uploads\/2022\/11\/Hydrogen-tank.jpg",600,450,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"Monique","author_link":"https:\/\/efectis.com\/fr\/author\/monique\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Dans les v\u00e9hicules \u00e0 hydrog\u00e8ne, l’hydrog\u00e8ne est stock\u00e9 dans des r\u00e9servoirs composites embarqu\u00e9s \u00e0 une pression de service nominale de 35 MPa (bus) \u00e0 70 MPa (voitures). Lorsqu’il...","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72885","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=72885"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/72885\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/63440"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=72885"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=72885"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/efectis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=72885"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}