Laboratoire de l'incendie et des explosions (LIE)

Le laboratoire a quatre missions principales :

• Améliorer la connaissance sur l'incendie, l'explosion et la dispersion en champ proche de produits toxiques et chimiques et développer les modélisations physiques associées
• Développer des logiciels scientifiques pour simuler des scénarios d'incendie et d'explosion en milieux représentatifs des installations nucléaires
• Réaliser des études et fournir un soutien technique aux unités (LEF, Expertise…)
• Valoriser les logiciels et les savoir-faire du laboratoire (diffusion des logiciels, formations interne et externe, publications, partenariats…).

Les axes de recherche du LIE concernent :

La modélisation et la simulation des scénarios d'incendie en atmosphère libre et confinée : 

• pyrolyse des matériaux complexes
• transferts thermiques
• combustion
• propagation des fumées
• système d'aspersion...

La modélisation et la simulation de scénarios d’explosion en milieux ouvert/confiné et libre/encombré incluant :

• la dispersion des produits combustibles (modélisation de la turbulence)
• l'explosion du mélange combustible (déflagration/détonation)
• la propagation d'une onde de pression (interaction onde/structure).

Pour développer ses logiciels, le LIE mène également des recherches en méthodes numériques pour la résolution des équations aux dérivées partielles (EDP) de la physique des transferts (mécanique des fluides numérique, écoulement compressible, incompressible ou faiblement compressible).

Le développement de logiciels de calcul scientifique nécessite également des connaissances en génie logiciel (solveur, mailleur, IHM) et traitement de données pour exploiter les résultats expérimentaux qui permettent de valider les logiciels.

Les approches utilisées pour les logiciels se classent en deux catégories :

• Des approches « simplifiées » avec les logiciels à zone qui vont permettre de donner des réponses rapides en expertise et de discriminer les situations sensibles,
• Des approches détaillées avec des outils CFD qui vont permettre une modélisation détaillée 3D des situations d'intérêts.

Le laboratoire est en charge de la plateforme logicielle S3AFER (Scientific Simulation Software for Assessment of Fire and Explosion Risk). Cette plateforme abrite tous les logiciels et composants logiciels permettant le développement des outils pour la simulation d’incendie et d’explosion.

Logiciels et composants :

• la bibliothèque PELICANS qui contient les outils d’algèbre, les solveurs et mailleurs
• la bibliothèque ANTARES qui contient toutes les méthodes de traitement du signal pour l’utilisation des données expérimentales,
• la bibliothèque CALIF3S qui contient les modèles physiques CFD (thermique, turbulence,…)
   
• les applications métiers

• le logiciel « simplifié » SYLVIA pour l'incendie, la ventilation et l'explosion
• le logiciel CFD CALIF3S-Isis pour l'incendie
• le logiciel CFD CALIF3S-P2remics pour l'explosion.

Le laboratoire élabore, développe et valide ces logiciels à partir de travaux d’interprétation de résultats expérimentaux obtenus pour l’essentiel dans le cadre de programmes réalisés par l’IRSN. A ce titre, le LIE contribue à la spécification et à l’interprétation de programmes expérimentaux.

Le LIE entretient des collaborations avec différents organismes universitaires : 

• 2M, M2P2, IUSTI -  Aix-Marseille
• PPRIME - Poitiers
• IMFT - Toulouse
• LRGP - Nancy
• EM2C Centrale Paris, Mines d’Alès.

Le LIE apporte ses compétences à l'IRSN dans les domaines suivants :

• thermique (conduction, convection et rayonnement)
• mécanique des fluides des écoulements de gaz turbulents et réactifs
• transport et dépôts d'aérosols
• combustion (flamme de diffusion turbulente, flamme de pré-mélange), combustibles organiques (solide, liquide)
• mathématiques appliquées
• génie logiciel
• informatique scientifique
• traitement du signal, traitement de données.

Liste des chercheurs et ingénieurs du laboratoire : 

Frédéric Cousin, chef de laboratoire
Fabrice Babik, ingénieur (math appli, génie logiciel CFD, informatique scientifique)
Sophie Bascou, ingénieure (étude CFD, modélisation incendie)
Germain Boyer, ingénieur (pyrolyse, combustion turbulente, étude CFD)
Fabien Duval, ingénieur (modélisation de la turbulence, étude CFD)
William Hay, ingénieur, (étude CFD incendie/explosion)
Laura Gastaldo, ingénieure (modélisation de l’explosion, étude CFD)
Jean-Paul Joret, ingénieur (génie logiciel, informatique scientifique, IHM)
François Lamare, ingénieur (génie logiciel, math appli, informatique scientifique)
William Plumecocq, ingénieur (modélisation incendie, aérosol, étude)
Philippe Querre, ingénieur (analyse des données, traitement du signal)
Samuel Vaux, ingénieur (modélisation de l’aéraulique, étude CFD)
Bassam Gamal, doctorant (2018-2021)
Jérémie Janin, doctorant (2019-2022)
Aubin Brunel, doctorant (2019-2022)
Uday Chikkabikkodu, doctorant (2020-2023)
Safir Haddad, doctorant (2020-2023)

Thèses en cours :