Heat transfers and energy released in the combustion of fine vegetation fuel beds
Résumé
Les transferts thermiques et l'énergie libérée lors de la propagation d'un feu à travers un lit d'aiguilles de pin (Pinus pinaster) ont été étudiés avec et sans pente à l'aide d'un calorimètre à consommation d'oxygène à grande échelle (LSHR). Les résultats ont révélé deux régimes de propagation. Pour les expériences conduites sur une surface plane, la puissance dégagée (HRR) atteint un état quasi-stationnaire tandis que pour les expériences qui se déroulent en pente, la puissance du feu augmente au cours de la propagation. Cette différence est due à une déformation du front de flamme. A plat, le front de feu est en effet linéaire et se propage avec une vitesse presque constante. Au contraire, pour les propagations avec une pente de 20° et un lit de 2m x 1m, le front de feu prend la forme d'un V ce qui entraîne une augmentation de la surface brûlée par unité de temps et donc une augmentation de la puissance du feu lors de la propagation. L'étude a ensuite été consacrée à la caractérisation des transferts thermiques. Dans un premier temps, la fraction convective a été déterminée en utilisant la température enregistrée dans le conduit d'extraction des fumées. Ensuite, les fractions radiatives de la flamme et des braises ont été calculées à partir des mesures de densités de flux radiatifs, de la puissance dégagée et des propriétés géométriques du front de feu. La contribution de chaque type de transfert thermique a ainsi été quantifiée. Les résultats ont montré une augmentation des transferts thermiques par rayonnement lorsque le feu se propage en une pente. Ceci est principalement dû à une augmentation du rayonnement issu des flammes. Toutes ces données donnent des informations globales sur la propagation d'un feu et sont donc très utiles pour améliorer et valider les modèles physiques de propagation de feux de forêt.
Domaines
Chimie-Physique [physics.chem-ph]
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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