Couplage fluide-surface par convection en conditions de mégafeu – cryo-megafeu

Le changement climatique favorise la survenue des mégafeux, des incendies d’une intensité exceptionnelle. Durant ces événements, la chaleur dégagée alimente une convection naturelle intense qui, en retour, influence la propagation du feu. Ce phénomène complexe, appelé couplage feu-atmosphère, est un enjeu clé pour comprendre la dynamique des incendies à grande échelle. Cependant, ce couplage est difficile à étudier en laboratoire, en raison de l’impossibilité de reproduire la convection ultra-intense observée dans l’atmosphère.

Nous proposons de surmonter cette difficulté grâce à une approche novatrice exploitant les propriétés uniques de l’hélium à très basse température. À des températures inférieures à 10 K, ce fluide permet de générer des forçages convectifs record (nombre de Rayleigh > 1e15) dans une cellule expérimentale d’une fraction de mètre, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour l’étude des phénomènes convectifs élémentaires, telles les tornades de feu, susceptibles de se produire dans les conditions de feu de forte intensité.

Nous proposons de démontrer le potentiel de cette approche originale en développant un système expérimental modèle qui reproduit la convection turbulente intense d'un fluide dans des conditions de forçage spatio-temporel contrôlé, et permet d’étudier la rétroaction de la convection sur les sources de chaleur qui l’engendrent.