Soutenance de thèse de Nadjet HAMAMOUSSE

Cette thèse est consacrée à la caractérisation des propriétés physiques des matériaux qui peuvent contribuer à l’accélération brutale et imprévisible des feux. Parmi les hypothèses proposées, nous essayons de développer celle de l’inflammation des gaz biogéniques émis par la végétation. Dans la première partie, le modèle numérique de Petit Monde est validé sur l’incendie réel qui a eu lieu près du village de Suartone en Corse en 2003. Ce modèle hybride combine le modèle de Petit Monde, le modèle de rayonnement de flamme et les propriétés macroscopiques et semi-physiques du combustible végétal. Les feux réel et simulé sont comparés en termes de vitesse de propagation et de contour du front de feu. En outre, une étude de sensibilité du modèle a été réalisée afin d’identifier les paramètres les plus prépondérants du modèle numérique en terme de vitesse de propagation du feu. Cette analyse a permis également d'estimer l'erreur maximale sur le taux de propagation. Bien que le modèle a réussit à prédire la vitesse de propagation mais plusieurs paramètres ne sont pas correctement estimés (perte de masse critique, accélération/ décélération du feu, COVs). L’inflammabilité est influencée soit par la présence de l’eau dans la végétation, soit par les COVs. Actuellement, aucun modèle numérique ne prend en compte cette accélération brutale. Afin de développer le modèle, la caractérisation de ces facteurs est importante. Dans la seconde partie, l'inflammabilité et la combustibilité des aiguilles de Pinus Halepensis fraiche et partiellement séchées sont étudiées en utilisant quatre différentes méthodes de séchage: un séchage naturel à l’ombre, un four à micro-ondes, un dessiccateur à rayonnement infrarouge et une chambre climatique. Toutes les méthodes utilisées impliquent une perte simultanée des vapeurs d’eau et de volatils pendant le processus de séchage. Cela influence fortement l’inflammabilité des échantillons. Pour les quatre techniques, la variation du temps d’allumage en fonction de la teneur en eau varie exponentiellement et l'exposant caractéristique coïncide pour toutes les techniques de séchage avec des erreurs statistiques sauf pour le séchage naturel ou il est plus élevé. Le temps de résidence de la flamme semble non corrélé à la teneur en eau mais les fluctuations des temps d'allumage et de résidence de la flamme augmentent proportionnellement en fonction de la teneur en eau de la végétation. La précision des paramètres caractéristiques obtenus varie d’une méthode à l’autre. Dans la troisième partie, une revue générale est réalisée sur Composés Organiques volatiles biogéniques. Ensuite, une caractérisation qualitative des traces de COVs émis pas les feuilles de Rosmarinus officinalis après séchage et à différentes températures a été réalisée en utilisant la technique de chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC – SM).

This thesis is devoted to the characterization of the physical properties of materials that can contribute to the sudden and unpredictable acceleration of fires. Among the proposed hypotheses, we try to develop the one which is related to the inflammation off the volatile organic compounds. In the first chapter, the Small World Network model was validated on the historical fire that occurred in 2003 near the village of Suartone in Corsica. This hybrid model combines the Small World Model, the flame radiation model and the macroscopic and semi-physical properties of vegetable fuel. Real and simulated fires are compared in terms of propagation speed and fire front contour. In addition, a sensitivity study of the model was realized in order to identify the most important parameters of the numerical model in terms of fire propagation speed. This analysis also made it possible to estimate the maximum error on the propagation rate. Although the model predicted successfully the fire spread but some parameters are not estimated correctly and they require improvement (loss of critical mass, acceleration / deceleration of the fire, VOCs). The flammability is affected by the fuel moisture content and the VOCs. Currently, no numerical model takes into account the sudden acceleration of fires. In order to develop the Small World network model, the characterization of the parameters that may be responsible of this behavior is realized. In the second part, the flammability and combustibility of live and partially dried pine needles are studied using four different drying methods: natural drying in the shade, microwave oven, infrared radiation dryer and climatic chamber. All the methods used involve a simultaneous loss of volatiles during the drying process. This strongly influences the flammability of the fuel. For all drying techniques, ignition time varies exponentially as a function of the fuel moisture content and the characteristic parameter coincide for all drying methods except natural drying. The precision of the obtained characteristic parameters depends on the drying technique. In the third chapter, a general review is carried out on biogenic volatile organic compounds. Then, a qualitative characterization of the traces of VOCs emitted by the leaves of Rosmarinus officinalis after drying and at different temperatures was carried out using the gas chromatography technique coupled with mass spectrometry (GC - SM).