Contribution à la caractérisation thermique d’une tenue de pompier

Abstract

l’interaction entre le corps et l’environnement. Un modèle thermo-physiologique, intégré dans un prologiciel COMSOLÒ CFD est appliqué. La température superficielle de la peau, de la surface des vêtements et le flux de chaleur (flux de chaleur sec) à travers des couches de vêtements avec différents niveaux d’isolation sont étudiés numériquement en fonction de l’isolation des vêtements et des différentes activités réalisées à l’intérieur. La présente étude est une tentative numérique vers l’évaluation de l’efficacité des tenues de protection utilisées par les sapeurs-pompiers. L’objectif de cette étude est de quantifier et d’analyser le risque que peut subir un sapeur-pompier par l’étude aérodynamique de la flamme et par le niveau de confinement dynamique afin de choisir le type de ventilation présentant le moins de risque. Une modélisation des transferts radiatifs, convectifs et conductifs est entreprise partant du foyer de l’incendie jusqu’à la dernière couche anatomique, passant à travers les tissus de la tenue. La tenue de protection est modélisée comme un milieu solide comportant trois couches de tissus, séparées par des lames d’air. En vue d’une caractérisation de la tenue de protection d’un sapeur-pompier, une analyse paramétrique est conduite afin d’évaluer les effets de variation des propriétés conductives et radiatives des tissus, sur le niveau de température en première couche de peau. Une analyse complémentaire est effectuée pour reproduire les effets du stress thermique, se traduisant par le changement de l’absorptivité et du coefficient de transfert convectif de la peau. Dans une optique visant à assurer un équilibre entre protection et confort, un modèle de tenue bicouches, est proposé. De plus, un dépassement du seuil de 60 °C pouvait survenir si un déficit de 50% sur les échanges convectifs entre la couche externe de la tenue et l’air ambiant, se produisait. Au-delà de 25 minutes, le profil de température basé sur la méthode des éléments finis recouvre un état stationnaire considéré comme une situation tout à fait sûre, en ce qui concerne les limites des lésions cutanées.