Contribución a la simulación numérica de incendios

Resumen

En la presente tesis se pretende dar métodos, modelos y herramientas para la simulación en tiempo real de incendios forestales basados en ecuaciones diferenciales de convención reacción difusión, El trabajo presenta un primer modelo semifisico de referencia sobre el que mas adelante se derivan y resuelven tres modelos simplificados. El trabajo, se centra en contribuciones puntuales sobre los fenómenos más importantes que afectan al fuego y que se introducen en los modelos planteados mediante parámetros en las ecuaciones. Estas aportaciones se resumen en: Radiación: Se introducen varios modelos con distintos grados de aproximación y rapidez de cálculo. Entre estos destacamos un modelo basado en un operador de convolución, aproximaciones a un frente lineal infinito, y finalmente un modelo basado en el método de las características. Viento: Se presenta un modelo asintótico para la resolución del viento local, que tiene como inputs la superficie del terreno, el viento meteorológico y la rugosidad del terreno. Así mismo, se prensenta un problema de control optimal para poder introducer valores puntuales de viento en el dominio y mejorar de esta manera el resultado final del cálculo. Humedad: Se introduce y resuelve la humedad en el problema mediante un operador multívoco. Varios: Se presenta un algoritmo semi-genético empleado para el ajuste de los parámetros de algunos modelos de radiación, y una relación entre las características de la llama (temperatura, inclinación, altura) en función de ciertos parámetros del modelo. Finalmente se resuelven tres modelos simplicados del fuego y se comparan los resultados con medidas experimentales.