Combustibilidade de leitos heterogéneos

Abstract

Tanto a nível internacional como nacional tem havido um crescente interesse da comunidade científica pelo problema dos incêndios florestais. No entanto, a simulação do comportamento da propagação do fogo é ainda um desafio, devido à complexidade dos modelos físicos implicados.

A propagação de incêndios pode dividir-se em três tipos: fogo de solo, fogo de superfície e fogo de copa. O presente trabalho, dedica-se exclusivamente ao fogo de superfície, ou seja, aquele em que o combustível é a matéria viva ou morta que se encontra nas imediações do solo. Um desafio que se colocou à previsão do comportamento de leitos heterogéneos constituídos por combustíveis vivos e mortos tem sido o de compreender e quantificar o papel da componente morta nas características de propagação do fogo na mistura.

Nesta tese abordou-se o estudo da combustibilidade de leitos compostos por um combustível vivo e outro morto. Foram realizados mais de 100 ensaios em condições de ausência de vento e de declive com misturas de dois pares de combustíveis, um seco e um verde: (i) palha e folha verde de Eucalyptus Globullus; (ii) palha e caruma verde de Pinus Pinaster. Os ensaios foram realizados a uma carga constante de 0,800 kg.m-2 onde se variou a percentagem de cada combustível na mistura final.

Os objectivos fundamentais deste trabalho consistem no estabelecimento de uma relação entre a composição do leito e a velocidade de propagação e na análise da influência do teor de humidade da mistura no avanço da frente de chama. Foi desenvolvido um modelo empírico que se propõe para generalizar os resultados obtidos para outras misturas semelhantes. Considera-se que o presente modelo é de aplicação relativamente simples e constitui um avanço em relação ao estado dos conhecimentos nesta matéria.

ABSTRACT

Both international and national level there has been a growing interest in the scientific community by the problem of forest fires. However, the fire spread simulation remains a challenge due to the complexity of the physical models involved.

The spread of fires can be divided into three types: ground fires, surface fires and crown fires. This work is dedicated exclusively to the fire surface, i.e., one in which the fuel is the alive or dead matter which is near the ground. One challenge that was arose to the prediction of the behavior of heterogeneous fuel beds consisting of live and dead fuels, has been to understand and quantify the role of dead component characteristics in the propagation of the mixture.

This thesis addressed the study of the combustibility of fuel beds composed of a living and a dead fuel. Were more than 100 tests in the absence of wind and slope with mixtures of two pairs of fuel, a dry and green: (i) straw and green leaf of Eucalyptus Globullus (ii) straw and green pine needles of Pinus pinaster. The tests were performed at a constant load of 0.800 kg m-2 and varied the percentage of each fuel in the final mix.

The fundamental objectives of this work are the establishment of a relationship between fuel bed composition and rate of spread and analysis of the influence of moisture content of the mixture in advance of the flame front. We developed an empirical model that aims to generalize the results obtained for other similar mixtures. It is considered that this model is relatively simple and the application is an improvement over the state of knowledge in this area.