Note publique d'information : La plupart des espèces végétales impliquées dans les feux de forêts produisent et
émettent des composés organiques volatils (COV). Les modèles physiques de propagation
des feux n'intègrent pas jusqu'à présent la combustion de ces composés et l'objectif
de cette étude est de fournir des données expérimentales et numériques afin d'améliorer
ces modèles pour mieux prévoir et contrôler les incendies. Les émissions de cinq espèces
végétales ont été analysées en fonction de la température à l'aide d'un pyrolyseur
flash : Thymus vulgaris, Rosmarinus officinalis, Lavandula stoechas, Cistus albidus
et Pinus pinea. Les vitesses fondamentales de flamme, longueurs de Markstein et épaisseurs
de flamme de mélanges avec l'air de trois COV majoritaires (-pinène, limonène et
p-cymène) sont déterminées expérimentalement en fonction de la richesse et de la température
à l'aide de la technique des flammes à expansion sphérique. Des simulations numériques
avec le code PREMIX de la bibliothèque CHEMKIN sont également effectuées pour des
molécules proches. Différentes études ont montré que les feux de forêts peuvent se
comporter de manière surprenante, la vitesse de propagation et l'énergie libérée augmentant
brutalement. Ce phénomène est connu sous le nom de feux de forêts accélérés. Une approche
d'explication thermochimique, basée sur l'inflammation d'un prémélange COV/air accumulé
au bas d'un canyon, a été proposée. Les données présentées dans ce travail permettent
aussi d'étudier la validité de cette hypothèse. Des études expérimentales et théoriques
sur le sens de diffusion des COV et leurs limites d'inflammabilité sont également
menées afin d'étudier en détail cette hypothèse.
Note publique d'information : Most of the vegetal species involved in forest fires produce and emit volatile organic
compounds (VOCs). Physical forest fire propagation models do not take into account
the combustion of these compounds and the objective of this study is to provide experimental
and numerical data in order to better foresee and control fires. The emissions of
five vegetal species have been analyzed for different temperatures using a flash pyrolysis
apparatus: Thymus vulgaris, Rosmarinus officinalis, Lavandula stoechas, Cistus albidus
and Pinus pinea. Laminar burning speeds, Markstein lengths and flame thicknesses of
three major VOCs (-pinene, limonene and p-cymene) are determined using the spherical
expanding flame technique. Numerical simulations are also performed with the PREMIX
code of the CHEMKIN package for similar molecules. Several studies have shown that
forest fires can behave in a surprising way, with a sudden increase of the rate of
spread and of the released energy. This phenomenon is called accelerating forest fire.
A thermochemical explanation, based on the ignition of a premixed VOCs/air mixture
accumulated in a canyon, has been proposed. The different experimental data presented
in this work can also be useful to study the validity of this approach. Other experimental
and theoretical studies on the diffusion direction of VOCs and on their flammability
limits are performed to investigate in detail this approach.
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