Transport et combustion de particules générées par un feu de végétation

• Main Author: Sardoy, Nicolas
• Language: FRE
• Published: Université de Provence - Aix-Marseille I 2007
• Subjects: [SPI] Engineering Sciences; incendie; brandon; saute de feu; panache
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00289521; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/35/70/26/PDF/these_nicolas_sardoy.pdf

Dans une optique de compréhension et de maîtrise du phénomène de sautes de feu (propagation d'incendie par projection de débris végétaux enflammés ou incandescents, appelés brandons), un modèle physique simulant le transport et la combustion des brandons lors d'un feu de forêt est développé. Le sous-modèle de combustion décrit la plupart des processus de dégradation thermique: pyrolyse du bois sec, combustion et gazéification du carbone résiduel, transferts thermiques... Le sous-modèle aérodynamique tient compte des phénomènes de traînée et de portance, ainsi que les effets de rotation du brandon. Le comportement des brandons est analysé dans deux configurations de feu de végétation: - un groupe d'arbres en feu où la zone de combustion et le panache de gaz chauds sont obtenus à partir d'un modèle diphasique 3D multi-classes soumis à un vent latéral; - une ligne d'arbres en feu où l'écoulement gazeux 2D est approché par un modèle intégral des équations de conservation dans le panache de fumées. Les calculs permettent de dégager l'influence des principales caractéristiques de l'incendie (intensité du feu, vitesse du vent) et des propriétés physiques initiales des brandons (diamètre, épaisseur, masse volumique, teneur en charbon) sur leur distance parcourue et leur masse restante au sol, ainsi que sur les critères d'extinction et de chute des brandons. Les résultats révèlent l'existence d'une distribution bi-modale au sol des brandons: - la plupart arrivant enflammés sur la végétation réceptive près du feu et présentent un grand danger de départ de feu; - et les autres tombant à l'état de braises loin en avant du front de feu. Une loi de distribution est obtenue pour les brandons à courte distance et permet d'estimer, entre autres, la distance moyenne de sautes.