تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال

Jeanette Cobian-Iñiguez; AmirHessam Aminfar; Joey Chong; Gloria Burke; Albertina Zuniga; David R. Weise; Marko Princevac

doi:10.3791/56591

Method Article

تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال

DOI:

10.3791/56591

⸱

November 14th, 2017

Jeanette Cobian-Iñiguez¹ , AmirHessam Aminfar¹ , Joey Chong² , Gloria Burke² , Albertina Zuniga¹ , David R. Weise² , Marko Princevac¹

¹Department of Mechanical Engineering, University of California, Riverside, ²Pacific Southwest Research Station, USDA Forest Service

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويصف هذا البروتوكول نفق الرياح تجارب تهدف إلى دراسة انتقال النار من الألف إلى الياء لاديم شجيرات البلوط.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويقدم هذا البروتوكول مختبر تقنية تهدف إلى دراسة قال التاج اشتعال الحريق وانتشاره. وأجريت تجارب في نفق رياح نار سرعة منخفضة حيث تم إنشاء اثنين من طبقات متميزة من الوقود لتمثيل الوقود السطحية والتاج في البلوط. شمس، شجيرة البلوط مشتركة، تتألف طبقة التاج حية. الطبقة السطحية الوقود الميت شيد مع اكسلسيور (تمزيقه الخشب). قمنا بتطوير منهجية لقياس الكتلة المفقودة، درجة الحرارة، ولهب الطول بالنسبة لكل الطبقات الوقود. المزدوجات الحرارية وضع في كل طبقة تقدر درجة الحرارة. كاميرا الفيديو التقاط الشعلة المرئية. بعد معالجة الصور الرقمية أسفرت عن خصائص اللهب بما في ذلك ارتفاع اللهب وآماله. أداة فقدان كتلة تاج مخصصة تطويره داخليا قياس تطور كتلة طبقة التاج أثناء الحرق. اتجاهات الخسارة ودرجة الحرارة الشامل التي تم الحصول عليها باستخدام تقنية مطابقة النظرية والدراسات التجريبية الأخرى. في هذه الدراسة، ونحن نقدم إجراءات تجريبية مفصلة ومعلومات حول الأجهزة المستخدمة. كما شملت نتائج تمثيلية لمعدل فقدان كتلة الوقود ودرجة الحرارة المحفوظة داخل السرير الوقود وناقش.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في عام 2016، شهدت ولاية كاليفورنيا ما مجموعة 6,986 حرائق البراري، تستهلك فدان 564,835¹، التكاليف الملايين من الدولارات من الأضرار، والمخاطرة بالعافية المئات من الناس. بسبب مناخ البحر الأبيض المتوسط الإقليمي، هي مصدر وقود رئيسي لهذه الحرائق قال الغطاء النباتي المجتمعات المحلية². ويمكن اعتبار الحريق انتشر في قال حريق تاج منذ التي تحرق الوقود الرئيسي هو ارتفاع³. تتعايش مع طبقة التاج يعيش معظمها، هي الطبقة السطحية الميت الوقود، الذي يتألف من أوراق الشجر المدلى بها، والفروع، والنباتات العشبية التي تنمو تحت وبين الشجيرات فرادى. وسيشرع النار بسهولة أكبر في الطبقة السطحية الميت الوقود. متى يشعل الحرائق ال....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تنبيه: تنطوي على عدة خطوات في البروتوكول التالي الأنشطة التي يحتمل أن تسبب الضرر، ضمان استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة (معدات الوقاية الشخصية) وعقب بروتوكولات السلامة المتبعة بما في ذلك إطلاق النار مقاومة الملابس والنظارات الواقية.

1-"التاج الوقود سرير تحميل خلية الأجهزة الإعداد"

4 تعديل ج-المشابك عن طريق إرفاق carabiners البوابة الربيع المزدوج (انظر الجدول للمواد) من خلال ثقب دبوس في المشبك ' s نهاية المسمار (انظر الشكل 2). استخدام carabiners تعليق السرير الوقود التاج.
باستخدام مجموعة مختلفة من ج-المشابك، إلصاق كل خلية قياس إجهاد التحميل إلى الجزء العلوي من الإطار....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وتم الحصول على البيانات ارتفاع اللهب السطحية والتاج من بيانات الفيديو. ويرد في الشكل 6اتجاهات ارتفاع اللهب نموذجية للتجارب. اتباع سلوك ارتفاع اللهب التي وجدت في صن et al. ¹⁴

figure-results-1
رقم 6: تشير التقديرات إلى ارتفاع اللهب التاج. هنا ش = 1 m/s، الفصل بين سطح التاج

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

القدرة على قياس كتلة الوقود مرتفعة في جميع أنحاء هذه التجربة كانت واحدة من المزايا الرئيسية لهذه التقنية المقدمة هنا. وركزت الدراسات السابقة معالجة النار قال أما بدء الحريق التاج فقط أو فقط على سطح تنتشر، ولكن ليس على حد سواء. مثل هذه الدراسات التي كمياً إمكانية الاشتعال في طبقة التاج وتركوا دراسة انتشار للعمل في المستقبل²³. يسمح لدينا منهجية لقياس الكتلة المفقودة، توزع درجات الحرارة، والهندسة اللهب لكل الطبقات المعنية في التاج شجيرة النار الإشعال وانتشار. أنها توفر وسيلة لاستنتاج غير مباشر تدفق ا.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

المؤلف يود أن ينوه بنيامين سوميركورن، وغبريال دوبون، أجان جيك وشيروت سانباكيت الذين ساعدوا مع التجارب المعروضة هنا. جانيت Iñiguez كوبيان تعترف الدعم حسب ناسا مريب الفرصة البحوث المؤسسية (ميرو) المنحة رقم NNX15AP99A. كما تم تمويل هذا العمل من قبل وزارة الزراعة/أوسدي "النار الخطة الوطنية" من خلال اتفاق بين دائرة الغابات في وزارة الزراعة ومركز البحوث PSW وجامعة كاليفورنيا-ريفرسايد.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
<قوي > نفق الرياح الأجهزة < / strong>
cDAQ-9178 CompactDAQ Chassis	National	Instruments 781156-01
NI-9213 C سلسلة وحدة إدخال درجة الحرارة	الوطنية	الصكوك الوطنية 785185-01
NI SignalExpress لنظام التشغيل Windows	National Instruments	779037-35	أحدث إصدار ، إصدار أقدم يستخدم للتجربة
عناصر مزدوجة حرارية معزولة بدرجة حرارة عالية Nextel	سلك تمديد مزدوج حراري أوميغا	XC-24-K-18
مع سلك مطلي بالبولي فينيل ونحاس معلب	أوميغا	EXPP-K-24S-TCB-P
موصلات مصغرة ذات درجة حرارة عالية للغاية	أوميغا	SHX-K-M
CompuTrac MAX 2000XL & nbsp ؛	أريزونا إنسترومنتس	MAX-2000XL	توقف, أحدث نموذج خارج
Kestrel 3000 جيب الطقس متر	نيلسن-كيلرمان	0830
ساتوريوس CPA 34001S	Sartorius	25850314	موديل توقف
5 كجم خلية تحميل صغيرة (X4)	Robotshop.com	RB-PHI-118	الإجهاد خلية تحميل
خلية فيدجيت PhidgetBridge واجهة مستشعر جسر ويتستون	Robotshop.com	RB-Phi-107	مع 4 خلايا تحميل ، يقوم بتضخيم الإشارة
# 2 غير القابل للصدأ S-Biner (X4)	Home Depot	SB2-03-11	تسلق ذات بوابة زنبركية مزدوجة تستخدم ل قم بتركيب خلايا التحميل
2 بوصة. الحديد القابل للطرق C-Clamp	Home Depot	# 4011	تستخدم لتركيب خلايا
التحميل name< / strong>	Company< / strong>	Catalog Number< / strong>	Comments< / strong
> Personal Protective Equipment< / strong>
Wildland Firefighter Nomex Shirt	GSA Advantage	SH35-5648
Fireline 6 أوقية Wildland Fire Pants	GSA Advantage	139702MR SEV16
Name	Company	Catalog Number	Comments
Fuels
Chamise	تم جمعها في الموقع	N / A
الخشب المبشور الطبيعي Excelsior &ndash ؛ طبيعي خشن 50 رطلا كفالة	ورقة مارت	21-711-88
Bernzomatic UL100 مجموعة شعلة البروبان الأساسية	هوم ديبوت	UL100KC
كحول الأيزوبروبيل	متجر صغير	N / A
Name< / strong>	Company	Catalog Number	Comments
كاميرا DSLR <قوية> وتصوير فوتوغرافي < / قوي> كاميرا
DSLR بدقة 10.2 ميجابكسل من نيكون D3000 مع مستشعر بتنسيق DX وعدسة تثبيت الصورة 3x 18x55mm Zoon-NIKKOR VR كاميرا فيديو
DCR-SX85	Amazon.com	DCR-SX85
Name	Company	Catalog	تعليقات
Software
NI LabView	Instruments	Student	Version المستخدمة للتحكم في الأداة والتفاعل
إصدار الطالب MATLAB (MATLAB_R2014a)	إصدار الطالب Mathworks		تستخدم لمعالجة البيانات بما في ذلك معالجة الصور

مقياس واجهات حلقة National مع

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

California Department of Forestry and Fire Protection. Incident Information, 2016. , Available from: http://cdfdata.fire.ca.gov/incidents/ (2016).
Minnich, R. A. Fire mosaics in southern California and northern Baja California. Science. 219 (4590), 1287-1294 (1983).
Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Weise, D. R.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles