Projet Feux | UMR SPE 6134
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Séminaire d'équipe du 29 Mai 2017

Au cours de ce séminaire d'équipe, trois présentations ont été faites dont voici les titres et résumés

Présentation réalisée par Lara Leonelli : « Caractérisation des fumées issues de feux de végétation contrôlés »

Résumé : Dans le cadre de mes travaux de thèse, la composition des fumées issues de feux de végétation a été étudiée et leur potentiel de toxicité mesuré. En laboratoire, les composés présents dans les fumées émises par la combustion de deux espèces végétales à savoir le ciste de Montpellier et la fougère Aigle (connue pour son caractère toxique) ont été identifiés et quantifiés. Des facteurs d’émission ont été calculés pour tous les composés identifiés. Le but est de fournir des données d’entrées pour les modèles de simulation d’incendies à la communauté scientifique et ainsi prédire leurs quantités et leurs impacts sur la santé. Ces facteurs d’émission ont été calculés en fonction des phases de combustion : la phase de préchauffage, la phase de combustion avec flammes et la phase de combustion des résidus charbonneux, sans flamme. Sur le terrain, des prélèvements ont été réalisés  au cours  de brûlages dirigés réalisés par des opérationels afin de caractériser les fumées qu’ils inhalent lors d’une journée type de brûlage. Les données récoltées ont été comparées avec les données obtenues à partir des expérience de laboratoire. Afin de déterminer le niveau l’exposition des opérationnels, le monoxyde de carbone exhalé a également été mesuré, en début et en fin de journée sur des pompiers volontaires. L’objectif est de définir un potentiel de toxicité par rapport à un niveau d’exposition aux fumées et ainsi mesurer l’impact des fumées sur la santé à court et à moyen terme. A ce jour il n’existe aucune étude épidémiologique sur l’impact des fumées à long terme en lien avec les feux de végétation.

 

Présentation réalisée par François Joseph Chatelon : « Un modèle convectif de propagation de feu de surface »

Dans ce travail réalisé par F.J. Chatelon, J.H. Balbi, D. Morvan, J.L. Rossi, T. Marcelli, nous allons présenter un modèle physique simplifié de propagation de feux de surfaces basé sur la convection. L’objectif est de tester la cohérence du modèle sur des strates végétales particulières, constituées d’éléments végétaux, pouvant être des allumettes, des aiguilles de pin ou encore du carton, régulièrement ordonnés et orientés verticalement. Ces exemples de strates verticales ont été dont on sait que la convection est le mode dominant de transfert de chaleur. La propagation dans ce type de strate a été abondamment étudiée dans la littérature afin d’en comprendre les mécanismes, notamment en ce qui concerne les transferts de chaleur. La géométrie particulière du lit végétal permet de négliger le rayonnement de la flamme et la convection demeure alors le moteur de la propagation. Notre modélisation envisage la convection comme un déplacement de gaz chauds de l’intérieur de la base de la flamme vers le végétal imbrûlé sous l’action de la vitesse du vent et de la vitesse ascensionnelle des gaz. Ces gaz produisent donc une flamme de contact provoquant l’ignition du végétal imbrûlé. Le rayonnement de la flamme est négligé contrairement au rayonnement de la base de la flamme qui bien que faible, sera conservé dans la modélisation. Ce modèle doit être suffisamment simple et robuste pour permettre une utilisation opérationnelle. Ainsi le temps de calcul doit être inférieur au temps réel, ce qui nécessite un modèle simplifié c’est à dire avec des hypothèses fortes et donc sans équations aux dérivées partielles. De plus, le modèle doit être prédictif, c’est à dire dépourvu de paramètres de modèle où alors avec des paramètres de modèle universels (dont la valeur est fixée quelle que soit l’expérience). L’objectif final reste le couplage de ce modèle convectif avec le modèle purement radiatif créé et amélioré à l’Université de Corse afin d’avoir un modèle complet prenant en compte rayonnement et convection et pouvant être appliqué en toutes circonstances. Ce modèle convectif sera confronté à de nombreuses expériences de laboratoire (172 feux) avec une large variété de caractéristiques du combustible. Le modèle est aussi comparé à deux modèles empiriques simples de la littérature. Des outils statistiques classiques (erreur moyenne quadratique normalisée, coefficient de corrélation, biais fractionnel) sont utilisés pour mesurer la correspondance entre valeurs prédites et valeurs expérimentales.

 

Présentation réalisée par Xavier Silvani :« Mesures thermiques sur réseau capteur sans fil pour la surveillance des sites industriels de stockage de fuel »

Résumé : L'amélioration de la sûreté d’installations industrielles a initié en 2010 le développement de réseaux de capteurs sans fil pour la détection très rapide d'un sinistre sur un parc à fioul (ou autre site industriel, passage de canalisation, locaux confinés, etc..). Cette rapidité de la réponse de détection serait un réel progrès (réduction significative des pertes potentielles, réduction de l’atteinte au patrimoine, réduction des primes d’assurance). Dans le contexte d’étude des feux de végétation menés au Laboratoire des Sciences pour l’Environnement (UMR CNRS 6134, situé à Corte), des détecteurs de température et de flux thermique avec communication sans fils ont été mis au point pour suivre la propagation des feux de végétation et de mesurer leurs impacts thermiques sur des cibles (habitations, hommes). Un premier système sans fil basé sur le protocole Zigbee permet de faire des mesures thermiques immersives au feu mais les mesures sont non horodatées et la consommation des nœuds importantes. La livraison de la pile OCARI par EDF R&D vers l’Université de Corse a permis de lever les verrous rencontrés avec le Zigbee et de proposer des solutions de qualité augmentée. Les deux systèmes ont été éprouvés  par l’équipe Feux de Forêt sur des expériences d’incendie de végétation à l’échelle du terrain.

 

 

Page mise à jour le 31/05/2017 par Lucile Rossi-Tison