Experimental analysis of the flow over a 3D ridge and the fire spreading under wind and slope conditions

Abstract

São apresentados os resultados laboratoriais do estudo de investigação sobre a propagação do fogo na cumeada de uma colina 3D, com uma secção transversa triangular de altura decrescente sobre ação do vento. Dois tipos de comportamento extremo do fogo foram observados nestas condições. O primeiro é o alargamento da frente de fogo, favorável ao declive da cumeada, que ocorre na face do sotavente da colina, imediatamente a seguir ao fogo passar a cumeada. O segundo fenómeno ocorre na face do barlavento da colina, em que o fogo sofre uma propagação lateral na direção descendente da colina, em casos de colinas com declives muito elevados ou com orientações do escoamento negativas em relação a esta. O primeiro fenómeno resulta do efeito de um vórtice horizontal que se forma a jusante da cumeada e que direciona o escoamento na direção dos extremos laterais da colina. O segundo efeito é resultante escoamento imposto nessa direção.

Results from a flow study and laboratory-scale investigation of a fire spreading over a 3D ridge have a triangular cross section and decreasing its height gradually under wind blowing condition. They show two fire extreme behaviors, one is a lateral spread happening on the leeward face just after the ridgeline in an up ridge direction only from the middle of the ridgeline and not to the other direction, this lateral rate of spread effected by the inclination of the ridge and the blowing wind velocity and direction. The other behavior is on the windward face where the fire spreads laterally to the down ridge direction in a case of high ridge inclinations or negative orientations. The lateral spread on the leeward face is happening as a result of a horizontal vortex takes place after the ridgeline and pushes the flow to the edges of the ridge, the lateral spread on the windward is a result of a flow draft happening on that direction.