Influence de la végétation et du relief dans les feux de forêt extrêmes : étude de l'accumulation, de la dégradation et des propriétés de combustion des composés organiques volatiles issus des feux de forêt

Influence of vegetation and relief during extreme forest fires : study of accumulation, degradation and combustion properties of volatile organic compounds produced during forest fires

• Auteur / Autrice : Bruno Coudour
• Direction : Jean-Pierre Garo, Khaled Chetehouna
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Fluides, thermique, combustion
• Date : Soutenance le 01/12/2015
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie des matériaux, mécanique, énergétique et aéronautique (Poitiers ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pôle poitevin de recherche pour l'ingénieur en mécanique, matériaux et énergétique - PPRIMME (Poitiers)
• Partenaire(s) de recherche : faculte : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marie Castelain
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Pierre Garo, Khaled Chetehouna, A. Carlos Fernandez-Pello, Laurent Lemée, Christophe Landrieau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexis Coppalle, Jean-François Brilhac

Mots clés

Mots clés contrôlés

Chambres de combustion

Gaz -- Écoulement

Essais de comportement au feu

Temps de feu de forêt

Composés organiques volatils

Mots clés libres

Accélérations de feux de forêt

Ege

Cov

Combustion

Α-Pinène

Benzène

Dégradation thermique

Pyrolyse

Chromatographie

Fid

Tcd

Spectrométrie de masse

Vitesse de flamme

Longueur de Markstein

Emi

Allumage laser

Écoulement d'air

Concentration

Ldv

Maquette de forêt

Accelerating forest fires

Eruptive fire

VOCs

Combustion

Α-Pinène

Benzène

Thermal degradation

Pyrolysis

Chromatography

Fid

Tcd

Mass spectrometry

Flame speed

Markstein length

Mie

Laser ignition

Airflow

Concentration

Ldv

Forest model

Résumé

Les pompiers méditerranéens sont confrontés à des embrasements soudains de la végétation (AFF) dont les mécanismes ne sont pas encore bien compris. La végétation étant l'unique combustible, nous nous sommes penchés sur les gaz qui en proviennent. Nous avons d’abord étudié la dégradation thermique de quatre Composés Organiques Volatils biogéniques (COVb) à l'aide d'une pyrolyse flash et d'un four tubulaire. À partir de cette étude et de la littérature, nous avons choisi un mélange d'étude afin expérimenter ses propriétés de combustion. Nous avons ainsi déterminé l'Énergie Minimale d’Inflammation (EMI) et la vitesse fondamentale de flamme de mélanges d'α-pinène/benzène qui sont respectivement les principaux COV détectés dans les plantes et dans les fumées de feux de forêt. Le dernier chapitre concerne l'étude stationnaire de l'accumulation de gaz dans des vallées à partir d'une maquette de forêt 1/400ème disposée dans une soufflerie.

Mediterranean firefighters cope with powerful accelerations of forest fires (AFF) whose mechanisms are not very well understood. Vegetation is the only fuel of forest fire, then we studied the gases coming from them. First, we studied the thermal degradation of four Biogenic Volatil Organic Compounds (BVOCs) thanks to a flash pyrolysis and a tubular oven. From this study and literature, we chose a representative VOC mixture to study its combustion properties. We determined Minimal Ignition Energy (MIE) and its laminar burning speed of mixtures of α-pinene/benzene that are respectively the main VOC detected in vegetation and forest fire smoke. The last chapter experiment the steady-state gas accumulation above a 1/400 V-shaped forest model.