SIMATOD — Simulation de l’atténuation des ondes de détonation par les mousses aqueuses

Le projet SIMATOD consiste à développer un outil de simulation robuste permettant d'évaluer le pouvoir atténuateur des ondes de détonation par les mousses aqueuses. L’intérêt d’un tel outil est motivé par les nombreux domaines d’application où l’usage d’une mousse aqueuse permet d’atténuer l’onde de choc initiée par la détonation d’un explosif. Ce pouvoir atténuateur se double d’une capacité à capturer les produits chimiques dangereux disséminés par l’explosion. L’atténuation des ondes de choc par des mousses aqueuses constitue un enjeu technologique important. Les nombreux travaux théoriques et expérimentaux n’ont pas permis jusqu’à présent d’aboutir à une expression analytique suffisamment simple ou à des abaques qui permettraient d’évaluer la pression comme une fonction de la distance et de la puissance de la charge pour des caractéristiques de mousses données. Dans ce contexte, la simulation numérique apparaît comme une piste pertinente pour répondre à ce besoin. Il reste que l’écoulement au sein d’une mousse aqueuse est complexe. Il s’effectue au sein d’un milieu composé de trois fluides (air, eau liquide et sa vapeur) et que de surcroît les changements de phases jouent un rôle important sans compter la géométrie fort complexe de la surface libre entre ces fluides. L’ambition de ce projet est de parvenir à construire un code robuste industriellement capable de simuler de tels phénomènes. Pour ce faire, on s’appuiera sur des modèles moyennés classiques pour les multi-fluides, qui permettent de contourner la complexité géométrique locale en introduisant de nouvelles variables dont le taux volumique de présence de chaque fluide. Puisque notre but est de simuler des détonations à partir d’un point, une hypothèse de symétrie sphérique est faite, ce qui permet de réduire le problème à un problème 1D. L’état de l’art ne permet pas aujourd’hui d’y aboutir raisonnablement sans lever les derniers verrous théoriques qui demeurent. Ce projet a donc pour vocation de s’y atteler. Disposer d’un outil de simulation robuste offre une opportunité réelle de développer une technologie duale qui intéresse de nombreux marchés civils (industrie et sécurité civile). C’est de surcroît une option réaliste pour valoriser les travaux déjà engagés grâce à la présence d’Eurobios dans ce consortium, éditeur de logiciel scientifique.