Etude expérimentale et modélisation de la propagation d'une flamme sur un combustible poreux : applications aux feux de végétation

Experimental and numerical study of flame propagation on porous fuel : applications to forest fire

• Auteur / Autrice : Laetitia Naville
• Direction : Pierre Haldenwang, Jean-Pierre Guibergia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale de mécanique, physique & modélisation (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences (1969-2011)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Litière forestière

Transfert de chaleur

Incendies et prévention des incendies

Résumé

L'objectif de cette these est la determination du ou des mecanismes essentiels a l'etape de modelisation de la propagation d'une flamme sur une litiere vegetale plane, en l'absence de vent. Apres avoir realise les trois types d'experiences suivantes : ecobuages, experiences de laboratoire a ciel ouvert et experiences de laboratoire, une representation approchee du probleme a ete retenue. Cette derniere consiste a utiliser une litiere composee d'un vegetal mort (frisure de bois) dans un environnement non soumis aux variations des conditions meteorologiques. L'essentiel de l'instrumentation mise en place est compose de thermocouples et de cameras video. Trois parametres : la compacite, la hauteur de litiere et l'inclinaison du banc de combustion sont testes pour solliciter les phenomenes physiques. Tous les resultats obtenus sont confrontes au modele de rothermel et en soulignent les limites. Un modele de contamination thermique permettant de dissocier le rayonnement de la flamme, la conduction dans la litiere et la convection est developpe. Un bon accord est obtenu lors du couplage des trois transferts. Enfin, en s'appuyant sur l'hypothese d'une cinetique limitee par la nature heterogene du combustible et sur l'analyse des resultats experimentaux, un modele de combustion par filtration opposee a ete developpe et teste numeriquement. Il s'avere capable de predire le comportement de la vitesse de propagation d'une flamme sur une litiere vegetale en fonction de la compacite. Ce modele de propagation d'ondes thermiques en retro-combustion permet de mettre en evidence l'existence d'une zone d'ondes de reaction-diffusion. Cependant une etude complementaire pour conforter cette these semble necessaire.