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Les codes de calcul

Système de logiciels de calcul Sylvia

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Système de logiciels pour l'étude de la ventilation de l'incendie et de l'aérocontamination

 

 

Le système de logiciels Sylvia développé par l'IRSN permet d'étudier le comportement d'un réseau de ventilation en situation normale, dégradée ou accidentelle de fonctionnement, y compris en cas d'incendie. Sylvia calcule le développement des foyers, le transport des gaz chauds et des suies, la mise en suspension et le transport d’aérosols radioactifs ou non, le colmatage des filtres et l’endommagement éventuel des équipements de sectorisation comme les portes ou les clapets coupe-feu.

 
Le logiciel Sylvia traite simultanément l’ensemble des différents phénomènes mis en jeu (incendie, ventilation, aérocontamination).


A l’IRSN, le logiciel Sylvia est l’outil de calcul de référence utilisé dans le domaine de l’incendie pour les évaluations de la sûreté des installations nucléaires ; il permet en particulier de réaliser les centaines de simulations associées aux études probabilistes de sûreté (EPS).


 

Modèles physiques

 

La modélisation de l’incendie est une approche à zones : le volume de chaque local est divisé en deux zones de hauteur variable dans lesquelles les propriétés thermodynamiques (pression, température et concentration des espèces gazeuses et particulaires) sont uniformes, la zone supérieure contenant les gaz chauds et les fumées.


Le réseau de ventilation est modélisé par un ensemble d’éléments, conduites, filtres, clapets, ventilateurs, organes de régulation... Des corrélations d’échange de masse et de chaleur (entre zones, flamme et parois) complètent les équations de bilan de masse et d’énergie des zones. Les taux de mise en suspension et de dépôt des aérosols sur les parois des locaux et dans le réseau de ventilation sont également estimés.

Un effort permanent est consacré à la validation du système, en particulier sur la base des nombreux essais en grandeur réelle réalisés par l’IRSN.

 

Sylvia repose sur des modèles simplifiés pour réduire le temps de calcul mais suffisamment robustes pour la fiabilité des études de soutien à la sûreté. Pour des calculs plus complexes il peut être couplé au logiciel ISIS.

 

 

Une utilisation souple et conviviale
 
Une IHM (Interface Homme Machine) facilite la saisie des données par l’utilisateur, en contrôle la cohérence et la pertinence et fournit un outil de post-traitement graphique des résultats de calcul.

Sylvia, couplé au logiciel Sunset, outil de propagation des incertitudes de l’IRSN, permet de réaliser des études paramétriques et de sensibilité compte tenu du temps de réponse de Sylvia qui est généralement très faible.
 
Sylvia, couplé au logiciel Isis, outil CFD (Computer Fluid Dynamics) simulant un incendie développé par l’IRSN et disponible en licence libre, permet de bénéficier à la fois de la précision d’une simulation 3-D du développement de l’incendie, dans le local traité avec Isis, et des capacités de Sylvia à décrire un réseau complet de ventilation.

 
Implémentation et portabilité
 

L’implémentation du système Sylvia s'appuie sur la plateforme Pelicans de composants logiciels développée à l'IRSN et disponible en licence libre.

 

La portabilité du logiciel Sylvia est assurée sous Linux (64 bits) et Windows 7/10 (64 bits).

 


Perspectives


 

L’amélioration du modèle de rayonnement pour prendre en compte des obstacles et échanger avec les locaux voisins, le développement d’un modèle de colmatage phénoménologique, la réalisation d’une application dédiée aux ingénieurs en charge de la prévention des incendies sont autant d’actions en cours de développement dans Sylvia.


L’amélioration des modèles de combustion de foyers solides homogènes ou complexes (boîtes à gants, armoires électriques, chemins de câbles électriques, fûts de déchets…) fait l’objet d’un effort constant.


Accès au logiciel Sylvia

Sylvia est distribué sous licence payante pour les industriels et peut être mis à disposition gratuitement pour les universitaires dans le cadre de contrats spécifiques.

Laboratoire IRSN impliqué

Le code est développé au

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