Soutenance de thèse: Carmen AWAD (22 JANVIER 2021)

Centre: UMR SPE

Projet: FF

Discipline : Mécanique des fluides, Energétique, Thermique, Combustion, Acoustique - Mention: Energétique, Génie des procédés

Titre de la thèse: Etudes numériques et expérimentales des feux marginaux

Résumé vulgarisé:

La région méditerranéenne est souvent le siège de feux de forte puissance et parcourant de grandes distances qui ont des conséquences désastreuses sur les espaces naturels et les activités humaines. Pour diminuer ce risque, les opérationnels en charge de la prévention incendie aménagent le territoire et emploient diverses techniques. Le risque incendie est lié à de multiples paramètres dont l’un des plus important est corrélé au couvert végétal et donc à la quantité de matière susceptible de brûler. Ainsi, la réduction de la charge surfacique du combustible en utilisant des brûlages contrôlés appelés aussi feux dirigés est une solution adoptée dans des régions difficiles d’accès comme la Corse. Ce type de feux est souvent mené au printemps ou en hiver pour des humidités élevées du combustible afin d’obtenir des propagations avec une faible puissance et impactant donc moins les écosystèmes comme les arbres lorsque ces feux se produisent en sous-bois. De ce fait, une légère modification des conditions de propagation peut provoquer son extinction. C’est la raison pour laquelle ils sont considérés comme des feux marginaux. Il est donc important pour les opérationnels de trouver un moyen de prédire la réussite de tels feux en se basant sur un critère important comme la teneur en eau de la végétation. Les feux dirigés sont de deux types : les feux dirigés à contre vent (considérés comme se propageant à vent nul) et les feux dirigés avec vent.

Les feux dirigés à contre vent ou à vent nul

Dans cette étude, une formule semi-physique proposé par Balbi et al. en 2014 et tiré d’un modèle physique-simplifié de comportement des feux de surface est confronté à e code physique complet (« Firestar 2D ») et à un modèle empirique (formule de Wilson). Des séries de tests expérimentaux au sein du laboratoire UMR CNRS SPE 6134 de l’université de Corse ont également été effectués pour confronter les différentes approches. Les différents résultats montrent clairement que la formule semi-physique prédit correctement la teneur en eau de la végétation maximale qui permet une propagation du feu en fonction des propriétés du combustible et de la température ambiante si les caractéristiques de la végétation sont connues.

Les feux dirigés en présence de vent

La deuxième partie de la thèse est dédiée à la détermination des conditions optimales pour la réussite des feux marginaux en présence de vent. Pour cela, des simulations numériques à l’échelle du terrain sont réalisées avec FireStar2D sur de l’herbe dont les caractéristiques sont identiques à celles des prairies australiennes. Une relation empirique de la teneur en eau d’extinction en fonction de la vitesse du vent et de la biomasse disponible du combustible est proposée. Une étude complémentaire permet également de montrer l’influence combinée du vent et de la teneur en eau de la végétation sur la dynamique du feu et donc sur les caractéristiques de la flamme.

Mots clés : teneur en eau du combustible, feux marginaux, simulation numérique, extinction des feux, propriétés de la végétation, modélisation des feux

La soutenance aura lieu le vendredi 22 janvier à 14h, Salle 003, IUT, campus Grimaldi, uniquement sur invitation de la direction de thèse en raison de la situation sanitaire liée à la Covid-19

En savoir plus: Résumé scientifique