An application of the level-set method to fire front propagation (Contributo in atti di convegno)

Type
Label
  • An application of the level-set method to fire front propagation (Contributo in atti di convegno) (literal)
Anno
  • 2011-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
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  • Ghisu T., Arca B., Pellizzaro G., Duce P. (2011)
    An application of the level-set method to fire front propagation
    in International Conference on Fire Behaviour and Risk - Focus on Wildland Urban Interfaces, Alghero, 4-6 October 2011
    (literal)
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  • Ghisu T., Arca B., Pellizzaro G., Duce P. (literal)
Pagina inizio
  • 227 (literal)
Pagina fine
  • 228 (literal)
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  • ICFBR 2011 - Book of Abstracts (literal)
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  • 2 (literal)
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  • National Research Council, Institute of Biometereology (CNR-IBIMET), Sassari, Italy (literal)
Titolo
  • An application of the level-set method to fire front propagation (literal)
Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#isbn
  • 978-88-6025-190-9 (literal)
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  • Pierpaolo Duce, Donatella Spano (literal)
Abstract
  • Wildland fire models and simulators developed in the last two decades are increasingly applied in different ecosystems and countries of the world to predict fire behaviour and effects. Fire models range from empirical formulas, such as the ones defined by Rothermel [1] and applied in spatially and temporally explicit fire simulators (i.e. Farsite), to complex three-dimensional CFD approaches solving the partial differential equation of continuity, momentum and energy. The wide range of length and time scales governing wildland fire (from the millimeter scale of combustion processes to the hundreds of meters scale of synoptic wind flow) complicates the use of a full-3D numerical approach, at least for operational forecasting purposes. At the same time, there is an important two-way influence between weather and fire: wind determines fire propagation and, conversely, the buoyancy effects generated by fire heat modify the local wind field, -creating their own weather?. A possible solution to this problem is the use of a simpler (and thus computationally cheaper) model to describe fire propagation, while maintaining a CFD approach to model wind behaviour and, more importantly, the two-way interaction due to fire heat release. A number of studies applied this approach in the last few years. This work describes the initial steps in the development of a model for fire-front propagation based on a level-set methodology and its integration into a CFD model. (literal)
  • Les modèles et les simulateurs de feux de broussailles développés ces deux dernières décennies sont de plus en plus appliqués dans différents écosystèmes et pays du monde pour prévoir le comportement et des effets de l'incendie. Les modèles d'incendie vont des formules empiriques, telles que celles définies par Rothermel [1] et appliquées dans des simulateurs d'incendie spatio-temporels explicites (par ex., Farsite), aux approches complexes à trois dimensions CFD résolvant l'équation différentielle partielle de continuité, moment et énergie. La grande gamme des échelles de durée et de temps régissant les feux de broussailles (de l'échelle millimétrique des processus de combustion à l'échelle de centaines de mètres du flux du vent synoptique) complique l'utilisation d'une approche numérique 3-D complète, du moins pour les objectifs opérationnels de prévision. Parallèlement, il y existe une influence importante à deux voies entre le temps et l'incendie: le vent détermine la propagation de l'incendie et, inversement, les effets de flottabilité générés par la chaleur de l'incendie modifient le champ local du vent «en créant leur propre climat». Une solution possible à ce problème est l'utilisation d'un modèle plus simple (et par conséquent plus facile à calculer) pour décrire la propagation de l'incendie tout en maintenant une approche CFD pour la modélisation du comportement du vent et, plus important encore, l'interaction à deux voies due à la libération de chaleur par l'incendie. Bon nombre d'études ont appliqué cette approche au cours des toutes dernières années. Ce travail décrit les étapes initiales dans le développement d'un modèle de propagation du front de l'incendie sur la base d'une méthode des surfaces de niveau et son intégration dans un modèle CFD. (literal)
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