A radiation-driven model for crown fire spread

Authors: Butler, B W; Finney, M A; Andrews, P L; Albini, F A

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 34, Number 8, August 2004 , pp. 1588-1599(12)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

A numerical model for the prediction of the spread rate and intensity of forest crown fires has been developed. The model is the culmination of over 20 years of previously reported fire modeling research and experiments; however, it is only recently that it has been formulated in a closed form that permits a priori prediction of crown fire spread rates. This study presents a brief review of the development and structure of the model followed by a discussion of recent modifications made to formulate a fully predictive model. The model is based on the assumption that radiant energy transfer dominates energy exchange between the fire and unignited fuel with provisions for convective cooling of the fuels ahead of the fire front. Model predictions are compared against measured spread rates of selected experimental fires conducted during the International Crown Fire Modelling Experiment. Results of the comparison indicate that the closed form of the model accurately predicts the relative response of fire spread rate to fuel and environment variables but overpredicts the magnitude of fire spread rates.

Les auteurs ont développé un modèle numérique pour prédire le taux de propagation et l'intensité des feux de cimes. Le modèle est l'aboutissement d'expérimentations et de recherches sur la modélisation du feu rapportées depuis plus de 20 ans. Cependant, ce n'est que récemment qu'une formulation dans une forme analytique a permis la prédiction a priori du taux de propagation d'un feu de cimes. Cet article présente une brève revue du développement et de la structure du modèle suivie d'une discussion des modifications récentes qui ont été apportées pour formuler un modèle entièrement prédictif. Le modèle est basé sur l'hypothèse voulant que le transfert d'énergie de rayonnement domine les échanges d'énergie entre le feu et les combustibles non enflammés en tenant compte du refroidissement des combustibles par convection à l'avant du front. Les prédictions du modèle sont comparées aux mesures du taux de propagation de certains feux expérimentaux allumés dans le cadre de L'Expérience internationale de modélisation des feux de cimes. Le résultat des comparaisons indique que la forme analytique du modèle prédit correctement la réaction relative du taux de propagation aux combustibles et aux variables environnementales mais surestime l'ampleur du taux de propagation du feu.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2004

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