Simulation%20et%20exp

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Simulation et expérimentation des feux de
végétation

• Equipe de recherche sur les feux
• Laboratoire Systèmes Physiques de lEnvironnement
• CNRS UMR 6134 Université de Corse
• 20250 Corte

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Introduction

• Ensemble des études liées à la compréhension et à
  la description du comportement du feu
• Etudes fines dexpérimentation et de simulation
  au niveau du laboratoire études fondamentales
  aidant à la compréhension du phénomène.
• Etudes globales de modélisation et
  dexpérimentation au niveau du terrain
  description du comportement du feu et
  compréhension des phénomènes aux grandes échelles.

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Plan de lexposé

• Echelle du laboratoire
• Flammes laminaires
• Traitement dimage
• Chimie de la phase gazeuse
• Echelle du terrain
• Modélisation et simulation
• Expérimentation et instrumentation

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• Flammes laminaires

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Caractérisation de linfluence des
différents paramètres sur la combustion des
végétaux
6 végétaux méditerranéens (Pin maritime, Pin
dAlep, Pin laricciu, Bruyère, Ciste de
Montpellier et Arbousier) Broyage et Tamisage
Diminuer leffet du rapport surface volume
Dispositif pour la caractérisation des flammes
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Phase solide
La température des broyats dépend de la
diffusivité du combustible
Température dans le broyat de Bruyère
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Phase gazeuse

• Principaux gaz de dégradation
• CO, CO2, CH4, H2O et C4H6
• Pouvoir calorifique par masse dair proche pour
  tous les végétaux
• (environ 3.4 MJ.kgair-1)

Dispositif pour la détermination des gaz de
pyrolyse
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Phase gazeuse
Même débit et même rayon

• Hauteur proportionnelle au débit
• Influence non négligeable des gaz

Hauteur de flamme visible en fonction du débit
massique de gaz
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Simulation Modèle doxydation des gaz

• Gaz utilisés CO, CO2, CH4 et H2O

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• Traitement dimage et vision 3D

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Traitement de limage et vision 3D

• Extraction de caractéristiques de feu à partir
  dimages visibles et Infra rouge
• Développement dune métrologie 3D

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Segmentation dune image de flamme sur la base de
ses différentes couleurs
Traitement de limage et vision 3D
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• Combustion phase gazeuse

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Dispositif

• 5 richesses différentes
• 10 Températures par richesse
• 50 expériences triplées

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Modélisation
M. Détail.
325 Réactions élém. 53 espèces 53 EDiff NL
M. Squel.
49 Réactions élém. 20 espèces 20 EDiff NL
M. Réd.
1 minute
4 Réactions glob. 7espèces 13 en AEQS 7 EDiff
NL 13 Eq. NL
1 seconde
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SPE UMR CNRS 6134
SPE UMR CNRS 6134
Università di Corsica
Università di Corsica
j 1,4
17
j 1,4
18
j 1,4
19
j 0,6
20
j 0,6
21
j 0,6
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SPE UMR CNRS 6134
SPE UMR CNRS 6134
Università di Corsica
Università di Corsica
j 0,6
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• Modèle de propagation de feux de végétation à
  léchelle du terrain

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Le modèle de terrain
Hypothèses simplificatrices Equations
physiques

• Si a lt 0
• Si R est grand
• Si U est faible vent induit

Caractéristiques du modèle

• Totalement physique
• En 3D
• Temps de simulation ltlt temps réel
• Fourni toutes les grandeurs thermodynamiques
• Peu de paramètres

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Le modèle de terrain
Les 4 paramètres dynamiques (A, R0, u0, r0)
dépendent de 7 paramètres physiques

• Hauteur
• Masse surfacique
• Humidité de lair

• 2 liés à la nature du végétal
• Rapport surface/volume
• Teneur en eau

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Le modèle de terrain
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Le modèle de terrain
Validation du modèle sur différentes expériences
Feux de litières (Weise)
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Le modèle de terrain
Feux dherbe (Cheney)
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Le modèle de terrain
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Le modèle de terrain
Les coupures de combustibles
Distance de coupure
a
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• Simuler ! (avec Java)
• http//spe.univ-corse.fr/filippiweb/demo/gdr/gdr.h
  tml
• Visualisation Google Earth

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• Expérimentation et instrumentation des feux de
  végétation à léchelle du terrain

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Dispositif de mesure à léchelle du terrain

• Temperature
• thermocouple K
• Flux de chaleur
• Fluxmetres radiatif et total
• Système dacquisistion
• Autres mesures
• Vitesse de propagation
• Proprietés géométriques du front de flammes
• Vent

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(No Transcript)
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Mesures de la température
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Mesures des flux de chaleur