Name: تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-11-14T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 27 s
Description: اكتشف تجارب نفق الرياح لدراسة انتقال الحرائق إلى طبقة التاج في شجيرات الشابارال. تتيح هذه الطريقة قياس فقدان الكتلة ودرجة الحرارة لتحسين استراتيجيات إدارة الحرائق البرية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

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.

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" <ol><li>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.</li>
	<li>باستخدام مجموعة مختلفة من ج-المشابك، إلصاق كل خلية قياس إجهاد التحميل إلى الجزء العلوي من الإطار نفق الرياح (انظر الشكل 2).</li>
	<li>تعديل إرفاق المشابك ج إلى نهاية خالية من الخلايا، وقياس الضغط مع carabiners المتدلية. إرفاق سلاسل إلى المنصة للسرير الوقود التاج.</li>
	<li>لتعليق منصة سرير الوقود التاج من الإطار نفق الرياح، تتصل بكل من سلاسل سرير الوقود التاج carabiner-</li>
	<li>مرة واحدة كل من خلايا الحمل أربعة يتم تحميلها كاملة ومتصلا بالسرير الوقود، وربط الأسلاك بهم إلى جسر ويتستون التي سيتم استخدامها للحصول على البيانات. تغطية خلايا الحمل مع النار العازلة المواد، مثل النوع المستخدم للملاجئ النار.</li>
</ol> <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig2.jpg"> رقم 2: نفق الرياح التاج الوقود سرير تحميل خلية الأجهزة. () منظر أمامي (ب) تعديل ج-المشبك نفق الرياح مع سلسلة سرير الوقود carabiner ولي العهد الذي يدعم السرير الوقود التاج. (ج) تحميل خلية يعلق على الإطار نفق الرياح باستخدام المشبك ج. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig2large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
 2-"تحميل المعايرة خلية" ملاحظة: يتم تحويل الإشارات تنتجها خلايا الحمل إلى كتلة مكافئة من خلال: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq2.jpg"> 
حيث V هو الإشارة، عادة في بالميليفولت، A و B ثوابت يتحدد من خلال المعايرة، ويمثل m الكتلة بالجرام. يتم الحصول على كافة المعلمات في المعادلة (2) من خلال واجهة التحكم المخصصة الصك المتقدمة للأجهزة الجماعية التاج في هذا البروتوكول. عندما تستخدم أول استخدام النظام، والأوزان الدقيقة لمعايرة إشارة تحميل الخلية. الثوابت المعايرة وسيتم الحصول على A و B استناداً إلى الإشارات التي تنتج عند قياس الحمولة من هذه الأوزان الدقيقة. يحسب الثابت من: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq3.jpg"> حيث m t كتلة الوزن الدقة للمحاكمة، ث هو إشارة المنتجة مع الوزن تحميل تحميل الخلية، في حين ث، س يناظر الإشارة المنتجة عندما يتم تطبيق أي وزن في خلية التحميل.
<ol><li>للحصول على معايرة ثابتة A، الأوزان الدقيقة هوك (مجموعة جيدة سيكون 200-500 جم) لتحميل الخلية الأولى. استخدام كتلة الأوزان الدقيقة ك معلمة م تي في المعادلة (3)-</li>
	<li>تعيين كسب تحميل خلية إلى 128 باستخدام الحقل رقم الإدخال كما هو موضح في الشكل 3، أولاً-1. وهذا يتوافق مع الحد الأقصى للقيمة المسموح بها من قبل الجهاز.</li>
	<li>قراءة الإخراج إشارة في الإخراج 0 من واجهة الصك (انظر الشكل 3b، i2). هذا هو معلمة ث في المعادلة (3)-</li>
	<li>Unhook الوزن وقراءة القيمة الجديدة المعروضة في واجهة الصك ( الشكل 3b، i2). هذه هي المعلمة ث، س.</li>
	<li>حساب A استناداً إلى المعلمات (م تي ، ث، ث، س) التي تم الحصول عليها في الخطوات 2.1 إلى 2.4 والمعادلات المقدمة-</li>
	<li>في واجهة وحدة تحكم، وملء Ch قيمة 0-M لكل جهاز استشعار بقيمة A التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة.</li>
	<li>للبحث عن قيمة الإزاحة، ب، إزالة كافة الأوزان، قراءة القيمة في ' "نواتج معايرة" (ز) ' مربع (انظر الشكل 3 جيم ، i2)، قم بضرب هذه القيمة-1. الرقم الناتج هو الثابت B، اكتب هذا الرقم في " بالإضافة " مربع 0-A Ch (انظر الشكل 3 جيم، أولاً-3).</li>
	<li>كرر الخطوتين 2.3-2.8 لكل خلية التحميل (0، 1، 2، 3)، وهو الآن النظام معايرة تماما؛ والمضي قدما لتحميل الأسرة بالوقود مع الوقود.</li>
</ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig3.jpg"> رقم 3: أداة تحكم واجهة البيانات إدخال الخطوات لتحميل خلية معايرة. () إطار الإعداد الأولية جسر مع الحصول على الإعداد وتمكين مربع (ب) إطار للمرحلة الأولى من تحميل الخلية المعايرة (ج) إطار للمرحلة الثانية من تحميل الخلية المعايرة (د) نافذة لآخر المرحلة لمعايرة خلايا التحميل، يتم حفظ الملف هنا وبدأ تسجيل البيانات. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig3large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
 3-إعداد البلوط وأسرة الوقود اكسلسيور ملاحظة: يستخدم كل تجربة 2 كغم من شمس العيش و 0.5 كغ من اكسلسيور (خشب إسبن تمزيقه).
<ol><li>من الكومة من جمعها لحرق الوقود، جمع عدة زجاجات 1 لتر من الوقود (3-4 زجاجات).
	<ol><li>اتبع الإجراءات التي رسمتها مواطنة ودين إلى فرن العينات الجافة والحصول على الوقود محتوى الرطوبة 30-</li>
	</ol></li> <li>تقليم فروع الفردية من حزمة من شمس المقطوع مؤخرا لإزالة مواد ميتة وفرع المواد أكبر من القطر ¼ بوصة. ضع المواد الحية الوقود المتبقية في الحاوية لوزنها.</li>
	حدد <li>2 كغم من شمس المشذبة و 0.5 كغ من اكسلسيور باستخدام مقياس إلكترونية. ضع 0.5 كجم من اكسلسيور على منصة سرير الوقود السطحية في الطابق نفق الرياح، والتأكد من أن الكثافة كما موحدة قدر الإمكان. القيام بذلك عن طريق وضع كمية معروفة من اكسلسيور على مدى عمق منطقة معروفة.</li>
	سحب <li>عن بعضها البعض (زغب) اكسلسيور المضغوطة إلى إنقاص الكثافة حيث أنه سوف يحرق سهولة. تحميل 2 كيلوغرام من شمس قلصت إلى ساحة تتدلى من خلايا الحمل لإنشاء سرير الوقود المرتفعة. فروع شمس تنتشر بالتساوي في منهاج كامل لإنتاج وقود موحدة سرير.</li>
</ol> 4. ترتيب الحرارية ملاحظة: نوع K المزدوجات الحرارية المستخدمة لقياس درجة الحرارة لكل أسرة الوقود. البيانات التي يتم جمعها عن طريق نظام الحصول على بيانات التي تسيطر مع مستخدم رسومية مخصصة الواجهة (انظر جدول مواد لتحكم تصميم البرمجيات). المزدوجات الحرارية الموصى بها للاستخدام من المزدوجات الحرارية AWG 24 مع وقت استجابة من 0.9 س.
<ol><li>توصيل مجموعة من ستة عشر 24 AWG المزدوجات الحرارية (موصل القطر: مم 0.51054) إلى مسجل بيانات (وقت الاستجابة: 0.9 s).</li>
	<li>المزدوجات الحرارية 6 إدراج في طبقة الوقود التاج. ضع هذه المزدوجات الحرارية 20 سم عن بعضها البعض وتجنب الاتصال من المزدوجات الحرارية مع الفروع. إدراج 10 المزدوجات الحرارية في الطبقة السطحية من الوقود. ضع هذه المزدوجات الحرارية الوقود السطحية 10 سم عن بعضها البعض وتجنب الاتصال من المزدوجات الحرارية مع الفروع (انظر الشكل 4).</li>
	<li>تنشيط تسجيل البيانات عن طريق النقر " ابدأ " زر في واجهة برنامج التحكم الحرارية.</li>
</ol> <img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig4.jpg"> الشكل 4: رسم تخطيطي وقود السطحية ولي عهد أسرة مع صفيف الحرارية موقع. هنا تم إدراج 6 المزدوجات الحرارية في طبقة الوقود التاج 20 سم بعيداً عن بعضها البعض. تم إدراج 10 المزدوجات الحرارية في الطبقة السطحية الوقود 10 سم عن بعضها البعض. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig4large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
 5. "الإعداد اقتناء الصورة" <ol><li>جبل البصرية الهدف مرجع يحتوي على علامات حمراء على فترات-10-سم فوق الإطار نفق الرياح. استخدم هذا الهدف كمرجع لتحديد ارتفاع اللهب من تجربة الفيديو. 
	ملاحظة: يتم عرض عينة لهب مرتفعات في الشكل 5-</li>
	جمع <li>إعداد البيانات الفوتوغرافية. مع التركيز على منطقة اختبار نفق الرياح، ضبط تركيز الكاميرا لالتقاط الهدف إشارة الرأسي الكامل، فضلا عن منطقة سرير الوقود.</li>
	<li>الإعداد كاميرا فيديو جمع البيانات. جبل كاميرا فيديو مع كاميرا عالمية جبل جدار على الجدار لتقديم عرض كامل لقسم اختبار نفق الرياح.</li>
</ol> <img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig5.jpg"> رقم 5: صورة فوتوغرافية لمرتفعات اللهب عينة من تجربة نموذجية. يخدم الهدف المرئي الأزرق مع وضع علامة حمراء كمرجع تحديد ارتفاع اللهب من تجربة الفيديو. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig5large.jpg" target="_blank"> الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>
 6-"تدفق الإعداد" ملاحظة: نفق الرياح مجهز بمروحة متغيرة سرعة. وقد تم معايرة تدفق الهواء في نفق الرياح سابقا إلى سرعة المروحة. لتحقيق سرعة الرياح المطلوبة، يتم تحديد سرعة دوران المروحة (بالهرتز). درست في التجارب الحالية، لا الرياح وحالات تدفق الرياح 1 m/s.
تعيين <ol><li>سرعة المروحة إلى 1 m/s على وحدة التحكم بسرعة. قم بتشغيل المروحة التأكد من أن أنها تعمل بشكل صحيح.</li>
	<li>إيقاف المروحة. والآن جاهز للاستخدام. 
	ملاحظة: تم تصميم المبنى حرق لإجراء تجارب إطلاق النار بأمان أثناء إجلاء الدخان من مساحة العمل. إخطار سلطات الإطفاء المحلية أن تجارب تجري حاليا للقضاء على حدوث إنذارات كاذبة.</li>
	<li>أغلق جميع الأبواب في المبنى للتأكد من وجود فتحات سقف المخرج الوحيد الممكن لإجلاء الدخان.</li>
	<li>بدوره على الهواء إمداد المشجعين لجلب الهواء النقي من خارج المبنى على مستوى الكلمة. قم بتشغيل مراوح العادم لإخلاء الدخان من خلال فتحات السقف. 
	ملاحظة: هذا سوف ينشئ سرعة منخفضة، ارتفاع حجم تدفق الهواء من خارج المبنى الذي يرتفع عمودياً نتيجة اختلاف ضغط طفيف وفتحات السقف.</li>
	<li>قبل كل تجربة، واستخدم المصباح الرطب رطوبة لقياس الرطوبة النسبية ودرجة حرارة الهواء المحيط.</li>
</ol> 7. الإشعال (تنفذ في وقت واحد مع الخطوة 8) ملاحظة: ينبغي إجراء عملية الإشعال كما يلي من قبل أفراد الطاقم الإشعال. لزيادة الأمان، من المستحسن أن تظل عضوا طاقم ثاني قرب منطقة الاختبار أثناء الإشعال.
<ol><li>عندما أوعز إلى ' إشعال '، نقع الحافة الأمامية للسرير الوقود السطحية اكسلسيور مع التشويه والتحريف إيثيل الكحول. ضع زجاجة الكحول بعيداً عن منطقة الاشتعال، واستخدام شعلة غاز بوتان، إشعال نهاية السرير الوقود السطحية في خط مواز للحافة الأمامية للسرير الوقود. يمكن ملاحظ كما سوف يسهل إشعال وقود الكحول غارقة.</li>
	تخرج من قسم اختبار <li>مرة واحدة وقد أشعلت السرير الوقود، وإغلاق باب النفق. إذا كان مطلوباً الرياح للتجربة، قم بتشغيل المروحة نفق الرياح.</li>
</ol> 8. بدء "تشغيل تجريبي" ملاحظة: عند التحقق من هذه التجربة بشكل صحيح الإعداد، يجب أن يتم تشغيل الكاميرات.
<ol><li>بتشغيل كاميرا الفيديو لتسجيل.</li>
	<li>التكلم بصوت عال الرقم أو رمز التجربة والتاريخ، والتكوين التجريبية حتى الميكروفون على كاميرا فيديو السجلات هذه المعلومات-</li>
	<li>إرشاد طاقم جهاز الكمبيوتر لبدء تسجيل البيانات التي تدق " تمكين تسجيل البيانات " الخيار في واجهة عنصر التحكم الصك (انظر الشكل 3d، أولاً-1). إرشاد الشخص الإشعال إشعال الوقود. وبمجرد خروج أفراد الطاقم الإشعال نفق الرياح، إرشاد أفراد الطاقم الرياح لتشغيل المروحة نفق الرياح. وستكون هذه بداية التجربة أين هو الوقت صفر (t = 0).</li>
</ol>

<ol><li>California Department of Forestry and Fire Protection. Incident Information, 2016. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://cdfdata.fire.ca.gov/incidents/">http://cdfdata.fire.ca.gov/incidents/</a> (2016).</li>
<li>Minnich, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fire+mosaics+in+southern+California+and+northern+Baja+California%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Fire mosaics in southern California and northern Baja California.</a> Science. 219 (4590), 1287-1294 (1983).</li>
<li>Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Weise, D. R. <a target="_blank" href="http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.1005.7175&rep=rep1&type=pdf">Experimental modelling of crown fire initiation in open and closed shrubland systems.</a> Int. J. Wildl. Fire. 23 (4), 451-462 (2014).</li>
<li>Rothermel, R. C., Philpot, C. W. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/48635">Predicting changes in chaparral flammability.</a> J. For. 71 (10), 640-643 (1973).</li>
<li>Van Wagner, C. E. <a target="_blank" href="https://www.snap.uaf.edu/webshared/JenNorthway/AKFireModelingWorkshop/AKFireModelingWkshp/FSPro%20Analysis%20Guide%20References/VanWagner%201977%20Conditions%20for%20the%20start.pdf">Conditions for the start and spread of crown fire.</a> Can. J. For. Res. 7, 23-34 (1977).</li>
<li>Fons, W. L. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/260376520_W_L_Fons_Analysis_of_fire_spread_in_light_fuels_Journal_of_Agricultural_Research_7293--121_1946">Analysis of Fire Spread in Light Forest Fuels.</a> J. Agric. Res. (3), (1946).</li>
<li>Lozano, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22An+investigation+of+surface+and+crown+fire+dynamics+in+shrub+fuels++%5B%5D%22">An investigation of surface and crown fire dynamics in shrub fuels [dissertation]</a>. , University of California-Riverside. 222 (2011).</li>
<li>Weise, D., Zhou, X., Sun, L., Mahalingam, S. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/34817">Fire spread in chaparral-'go or no-go?'.</a> Int. J. Wildl. Fire. 14, 99-106 (2005).</li>
<li>Cruz, M. G., Butler, B. W., Alexander, M. E., Forthofer, J. M., Wakimoto, R. H. <a target="_blank" href="https://cfs.nrcan.gc.ca/publications?id=26054">Predicting the ignition of crown fuels above a spreading surface fire. Part I: Model idealization.</a> Int. J. Wildl. Fire. 15 (1), 47-60 (2006).</li>
<li>Cruz, M. G., Butler, B. W., Alexander, M. E., Forthofer, J. M., Wakimoto, R. H. <a target="_blank" href="ftp://ftp.nofc.forestry.ca/pub/fire/Alexander/USFS_RD_WildlandFireReview/references/cruz_butler_alexander_2006.pdf">Predicting the ignition of crown fuels above a spreading surface fire. Part II: Model idealization.</a> Int. J. Wildl. Fire. 15 (1), 47-60 (2006).</li>
<li>Li, J., Mahalingam, S., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/53603">Experimental investigation of fire propagation in single live shrubs.</a> Int. J. Wildl. Fire. 26 (1), 58-70 (2017).</li>
<li>Byram, G. M. <a target="_blank" href="https://www.frames.gov/catalog/9652">Combustian of Forest Fuels.</a> For. Fire Control Use. , 61-89 (1959).</li>
<li>Dupuy, J. L., Maréchal, J., Morvan, D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010218003001470">Fires from a cylindrical forest fuel burner: Combustion dynamics and flame properties.</a> Combust. Flame. 135 (1-2), 65-76 (2003).</li>
<li>Sun, L., Zhou, X., Mahalingam, S., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.fs.usda.gov/treesearch-beta/pubs/34818">Comparison of burning characteristics of live and dead chaparral fuels.</a> Combust. Flame. 144 (1-2), 349-359 (2006).</li>
<li>Fletcher, T. H., Pickett, B. M., et al. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/30610">Effects of Moisture on Ignition Behavior of Moist California Chaparral and Utah Leaves.</a> Combust. Sci. Technol. 179 (6), 1183-1203 (2007).</li>
<li>Engstrom, J. D., Butler, J. K., Smith, S. G., Baxter, L. L., Fletcher, T. H., WEISE, D. R. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00102200490474278">Ignition Behavior of Live California Chaparral Leaves.</a> Combust. Sci. Technol. 176 (9), 1577-1591 (2004).</li>
<li>Zukoski, E. <a target="_blank" href="http://www.iafss.org/publications/fss/1/1">Fluid Dynamic Aspects Of Room Fires.</a> Fire Saf. Sci. 1, 1-30 (1986).</li>
<li>Thomas, P. H., Webster, C. T., Raftery, M. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0010218061901171">Some experiments on buoyant diffusion flames.</a> Combust. Flame. 5, 359-367 (1961).</li>
<li>Finney, M. a, Cohen, J. D., McAllister, S. S., Jolly, W. M. <a target="_blank" href="https://www.fs.fed.us/rm/pubs_other/rmrs_2013_finney_m001.pdf">On the need for a theory of wildland fire spread.</a> Intl J Wildl Fire. 22 (1), 25-36 (2013).</li>
<li>Mendes-Lopes, J. M. C., Ventura, J. M. P., Amaral, J. M. P. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/228756769_Flame_characteristics_temperature-time_curves_and_rate_of_spread_in_fires_propagating_in_a_bed_of_Pinus_pinaster_needles">Flame characteristics, temperature-time curves, and rate of spread in fires propagating in a bed of Pinus pinaster needles.</a> Int. J. Wildl. Fire. 12 (1), 67-84 (2003).</li>
<li>Williams, F. A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0082078477804153">Mechanisms of fire spread.</a> Symp. Combust. 16 (1), 1281-1294 (1977).</li>
<li>Sullivan, A. L., Ball, R. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231011012052">Thermal decomposition and combustion chemistry of cellulosic biomass.</a> Atmospheric Environment. 47, 133-141 (2012).</li>
<li>Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Zhou, X., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/33309">Experimental and Numerical Modeling of Shrub Crown Fire Initiation.</a> Combust. Sci. Technol. , 618-640 (2016).</li>
<li>Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Zhou, X., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/30613">An investigation of crown fuel bulk density effects on the dynamics of crown fire initiation in Shrublands.</a> Combust. Sci. Technol. 180 (4), 593-615 (2008).</li>
<li>Zhou, X., Weise, D., Mahalingam, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0082078404000748">Experimental measurements and numerical modeling of marginal burning in live chaparral fuel beds.</a> Proc. Combust. Inst. 30 (2), 2287-2294 (2005).</li>
<li>Pickett, B. M., Isackson, C., Wunder, R., Fletcher, T. H., Butler, B. W., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.fs.fed.us/rm/pubs_other/rmrs_2009_pickett_b001.pdf">Flame interactions and burning characteristics of two live leaf samples.</a> Int. J. Wildl. Fire. 18 (7), 865-874 (2009).</li>
<li>Cobian-Iñiguez, J., Sanpakit, C., et al. Laboratory Experiments to Study Surface to Crown Fire Transition in Chaparral. Fall Meet. West. States Sect. Combust. Inst. , Paper #134HC-0040 (2015).</li>
<li>Silvani, X., Morandini, F. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379711208000817">Fire spread experiments in the field: Temperature and heat fluxes measurements.</a> Fire Safety J. 44 (2), 279-285 (2009).</li>
<li>Morandini, F., Silvani, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379711206000191">Fire spread experiment across Mediterranean shrub: Influence of wind on flame front properties.</a> Fire Safety J. 41 (3), 229-235 (2006).</li>
<li>Countryman, C. M., Dean, W. A. Measuring moisture content in living chaparral: a field user's manual. USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW-36. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr036/">http://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr036/</a> 28(1979).</li>
<li>Albini, F. A. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00102208508960381">A Model for Fire Spread in Wildland Fuels by- Radiation.</a> Combust. Flame. 42, (1985).</li>
<li>Rothermel, R. C. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/32533">A Mathematical Model for Predicting Fire Spread in Wildland Fuels.</a> USDA For. Serv. Res. Pap. INT-115. , 40(1972).</li>
<li>Freeborn, P. H., Wooster, M. J., et al. <a target="_blank" href="https://www.fs.fed.us/rm/pubs_other/rmrs_2008_freeborn_p001.pdf">Relationships between energy release, fuel mass loss, and trace gas an aerosol emissions during laboratory biomass fires.</a> J. Geophys. Res. Atmos. 113 (1), 1-17 (2008).</li>
<li>Finney, M. A., Cohen, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+buoyant+flame+dynamics+in+wildfire+spread%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Nat+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Role of buoyant flame dynamics in wildfire spread.</a> Proc Nat Acad Sci USA. 112 (32), 9833-9838 (2015).</li>
<li>Green, L. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/24106">Burning by prescription in chaparral.</a> USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW-51. , 36(1981).</li>
<li>Cohen, J., Bradshaw, B. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/47678">Fire behavior modeling - a decision tool.</a> Proc. Prescr. Burn. Midwest State Art. , 1-5 (1986).</li>
<li>Weise, D. R., Koo, E., Zhou, X., Mahalingam, S., Morandini, F., Balbi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/WF/WF15177">Fire spread in chaparral - A comparison of laboratory data and model predictions in burning live fuels.</a> Int. J. Wildl. Fire. 25 (9), 980-994 (2016).</li>
<li>Omodan, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOmodan%2C+S+%22Fire+Behavior+Modeling+-+Experiment+on+Surface+Fire+Transition+to+the+Elevated+Live+Fuel+A%22">Fire Behavior Modeling - Experiment on Surface Fire Transition to the Elevated Live Fuel A</a>. , (2015).</li>
<li>Mulvaney, J. J., Sullivan, A. L., Cary, G. J., Bishop, G. R. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/WF/WF15068">Repeatability of free-burning fire experiments using heterogeneous forest fuel beds in a combustion wind tunnel.</a> Intl J Wildl Fire. 25 (4), 445-455 (2016).</li>
</ol>

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

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...

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 السطحية، قد انتقال الحريق إلى طبقة التاج حيث تزداد الطاقة المنبعثة من الحريق بشكل مفاجىء. في حين قد تم على غرار الحرائق قال عادة كنار تنتشر في عمق سطح الوقود4، كان هناك دراسة محدودة للحرائق قال كحرائق التاج.

تختلف خصائص التاج في البلوط، بما في ذلك الشكل الجسيمات، وأوراق الشجر من الغابات الصنوبرية الشمالية، التي حدث فيها معظم البحوث. وحققت العديد من الدراسات المختبرية والميدانية مقياس مختلف جوانب الهشيم ديناميات6،5،،من73،،من89،10 ،،من1112. ضمن نطاق التجارب المختبرية، قد درست عدة دراسات تأثير المعلمات مثل الرياح وخصائص الوقود على التاج قال النار السلوك. لوزانو7 دراسة الخصائص للتاج النار بدء حضور سريرين منفصلة من الوقود التاج. في تاتشاجابونج et al. 3وسطح المنفصلة وطبقات التاج أحرقت داخل نفق الرياح واتسمت الحريق السطحي. ووصف بدء الحريق التاج فقط تماما ترك التحليل الكامل لانتشار للعمل في المستقبل. لي et al. 11 تقريرا عن انتشار لهب على الرغم من الشجيرات قال واحد. وفي ما يتصل العمل، كروز et al. 10 , 9 وضع نموذج للتنبؤ بالاشعال من أوراق الشجر الصنوبرية أعلاه انتشار نيران سطحية. تم استكشاف خصائص حرق الوقود قال في الدراسات التجريبية لمعظم أنواع الوقود ويترك الفرد13،14،،من1516. دوبوي et al. 13 دراسة خصائص حرق بيناستير صنوبر الإبر ونجارة بحرق الوقود في سلال أسطوانية. ولاحظوا أنه في هذه الأنواع من الوقود، ارتفاع اللهب يتصل بمعدل الحرارة عن طريق قانون سلطة خمسي كما أفيد سابقا بالأدب17،18. شمس et al. 14 حرق الوقود قال في سلال أسطواني مماثل لتحليل خصائص حرق ثلاثة أنواع من الوقود قال: مانزانيتا ( تشاميسي (فاسسيكولاتوم أدينوستوما) وسيانوثوس (كراسيفوليوس سيانوثوس) جلاندولوسا عنب).
بدافع من نتائج الدراسات التي أجريت في المختبرات المذكورة آنفا، هدفنا هنا تقديم منهجية لوصف انتشار في طبقات التاج السطح والجنبات. وعلاوة على ذلك، نحن نهدف إلى توضيح بعض الخصائص الأساسية التي تملي درجة التفاعل الطبقة السطحية-التاج. ولهذا الغرض، قمنا بتطوير منهجية مختبر تجريبي لدراسة الانتقال الرأسي لإطلاق النار مشتعلة في البراري وقود سطحية لحريق ينتشر في وقود شجيرة مرتفعة. في هذه الأنواع من حرائق، ترجمة للحريق للتاج الشجيرة، المعروفة باسم التتويج، يمكن أن يتبعه انتشار مستمر تحت الظروف المناسبة. وبصفة عامة، قال النار سلوك تمليه الطوبوغرافيا والطقس، والوقود19. فقد ثبت أن الرياح تؤثر على معدل الإفراج عن الطاقة في الوقود5،3،،من820.
يمكن اعتبار سلسلة من التحولات أو العتبات التي يجب تجاوزها لتكون ناجحة21الحريق انتشر في الوقود المليئة بالثغرات. نشاط، يشعل جسيمات وقود إذا كانت كمية الحرارة التي يتلقاها ينتج خليط غازات التي تتفاعل بنجاح مع الأكسجين. ينتشر اللهب الناتجة عن ذلك إذا كانت الحرارة من الجسيمات حرق يشعل جسيمات وقود مجاورة. الحريق ينتشر في جميع أنحاء الأرض إذا كانت قادرة على عبور الفجوات بين عناصر الوقود القابلة للاحتراق. إذا كان قادراً على نشر عمودياً إلى التاج للشجيرات والأشجار شعلة النيران السطحية، كثيرا ما لوحظ تغير كبير في سلوك النار، بما في ذلك معدلات إطلاق الحرارة زيادة، نتيجة زيادة توافر الوقود. تشمل ديناميات الطاقة الحرارية في حرائق عدة جداول، من حجم كبير جداً، مثل في الحرائق الضخمة التي غالباً ما تتطلب النمذجة المناخية، إلى الصغيرة الحجم تتطلب النمذجة الحركية مقياس الكيميائية. وهنا، نحن نتعامل مع مختبر نفق الرياح مقياس السلوك النمذجة؛ مقياس الكيميائية السليلوز الاحتراق الدراسات، ويحال القارئ إلى المصنفات مثل سوليفان et al. 22
ومنذ عام 2001، وقد أجرينا مجموعة متنوعة من التجارب دراسة بعض المختبرات مقياس الطاقة عتبات23،،من824،25،26، 27، مع تركيز على الوقود الحية المرتبطة مع البلوط. بينما في الهواء الطلق القياسات لإطلاق النار قد توفر نتائج أكثر واقعية، تسمح البيئة التي تسيطر عليها من نفق الرياح لتحديد أثر البارامترات المختلفة. على سبيل المثال، التحكم بالرياح، ويكتسي أهمية خاصة لقال التاج الحرائق التي تحدث في مناطق مثل جنوب كاليفورنيا حيث الرياح نوع الفون، المعروفة برياح سانتا أنا، برامج نموذجية لإحداث إطلاق النار. لأنه حافز كبير للمنهجية الموصوفة هنا دراسة تأثير الرياح والمعلمات الأخرى التي تسيطر عليها في قال النار انتشار، أنجزت هذه الدراسة في نفق رياح مقياس مختبر. ويدير القارئ إلى الأعمال سيلفاني et al. 28 للقياسات الميدانية لدرجة الحرارة في حرائق قال مماثلة لتلك المعروضة هنا. لقياسات ميدانية على التأثير الرياح على انتشار الحريق، الرجاء راجع موراندي et al. 29
العديد من المعلمات التي تؤثر على الانتشار في الوقود قال قد تم تحليلها تجريبيا بالتحديد الكمي لاحتمالالحريق ينتشر النجاح في الوقود المرتفعة أسرة8. وتشمل الدراسة التجريبية الحالية منهجية وضعت للدراسة قال التاج الحريق ينتشر عن طريق النمذجة السطحية الوقود والوقود التاج داخل قسم الاختبار في نفق الرياح سرعة منخفضة. وعلى غرار الوقود السطحية مع اكسلسيور (الخشب المجفف تمزيقه). يتم وضع سرير الوقود السطحية في الطابق الأرضي من نفق الرياح على نطاق قياسي (انظر الشكل 1). تمثل السرير الوقود التاج، وضع على سرير وقود مع شمس على السرير الوقود السطحية بواسطة تعليق الوقود من منصة محمولة على الإطار نفق الرياح (انظر الشكل 1). كل أسرة الوقود يتم تجهيزها لدرجة الحرارة والقياسات فقدان الكتلة؛ يتم الحصول على هندسة اللهب من تسجيلات الفيديو للتجارب. وتشمل معايير قياس معدل فقدان في الكتلة، ووقود محتوى الرطوبة والرطوبة النسبية للهواء. المعلمات التي تسيطر بوجود الرياح، المسافة بين سطح الوقود سرير وسرير الوقود التاج، ووجود سطح الوقود. يمكن استخدام معدل فقدان الكتلة المقاسة لحساب معدل إطلاق الحرارة، التي تعرف بأنها: 
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq1.jpg"> حيث h هو حرارة احتراق الوقود، m هو كتلة الوقود، و t هو الزمن.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig1.jpg"> 
رقم 1: الإعداد التجريبية نفق الرياح. قد وصفت مواقع السرير الوقود التاج والسرير الوقود السطحية، والمروحة النفق للراحة. يتم وضع السرير الوقود السطحية في الطابق الأرضي من نفق الرياح على نطاق قياسي. تمثل السرير الوقود التاج، وضع على سرير وقود مع شمس على السرير الوقود السطحية بواسطة تعليق الوقود من منصة محمولة على الإطار نفق الرياح. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
وركزت التجارب على فهم سلوك قال التاج الحرائق، ولا سيما من الاشتعال، آليات نشر اللهب وانتشار وسرعات استقبال الشعلة، ومعدلات استهلاك الوقود. قد أحرقت ستة تشكيلات من السطح ولي عهد أسرة الوقود مع أو بدون تدفق الرياح التطبيقية، دراسة التفاعل بين حريق سطحية وحريق تاج، في نفق الرياح: الوقود التاج فقط مع وبدون الرياح (2)، ولي العهد والسطحي أسرة الوقود مفصولة مسافات اثنين مع أو بدون الرياح (4). ويلخص الجدول 1 التكوينات تجريبية مع 6 فصول تجريبية. في الجدول، المعلمة سرير الوقود السطحية يدل على ما إذا كان الوقود السطحية كان حاضرا أثناء التجربة والمعلمة الرياح يشير إلى وجود الرياح وارتفاع التاج يشير إلى المسافة بين أسفل السرير الوقود التاج والجزء السفلي من السطح سرير الوقود. لكل تجربة قياس رطوبة الوقود لكن غير الخاضعة، الوقود متوسط الرطوبة كان 48%، بينما قيم الحد الأدنى والحد الأقصى بنسبة 18 في المائة إلى 68 في المائة، على التوالي.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>الفئة</td>
			<td>سرير الوقود السطحية</td>
			<td>الرياح</td>
			<td>ارتفاع التاج</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A</td>
			<td>غاب</td>
			<td>لا الرياح</td>
			<td>60 أو 70 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ب</td>
			<td>غاب</td>
			<td>مرض التصلب العصبي المتعدد 1-1</td>
			<td>60 أو 70 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ج</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>لا الرياح</td>
			<td>60 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>د</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>لا الرياح</td>
			<td>70 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ه</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>مرض التصلب العصبي المتعدد 1-1</td>
			<td>60 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>و</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>مرض التصلب العصبي المتعدد 1-1</td>
			<td>70 سم</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
الجدول 1: تجربة التكوينات. هنا المعلمة سرير الوقود السطحية تشير إلى ما إذا كان الوقود السطحية كان حاضرا أثناء التجربة والمعلمة الرياح يشير إلى وجود الرياح وارتفاع التاج يشير إلى المسافة بين أسفل السرير الوقود التاج والجزء السفلي من السرير الوقود السطحية.
مقياس إلكتروني قياس الوقود السطحية الجماهيري ونحن وضعت نظام فقدان أسلحة مخصصة لطبقة التاج. النظام يتألف من خلايا الحمل فردية متصلة بكل زاوية من السرير الوقود مع وقف التنفيذ. كاميرات فيديو الصف المستهلك سجلت السنة اللهب البصرية؛ تجهيز الصورة للبيانات المرئية باستخدام برنامج نصي مخصص إنشاء خصائص اللهب بما في ذلك الارتفاع وزاوية. ووضع برنامج لتحويل إطارات الفيديو من RGB (أحمر/أخضر/أزرق) الترميز إلى الأسود والأبيض من خلال عملية العتبة كثافة الضوء. تم الحصول على حافة اللهب من إطارات الفيديو أبيض وأسود. عرف أنه لهب أقصى ارتفاع أعلى نقطة من حافة اللهب، وتم أيضا الحصول على مرتفعات شعلة لحظية. في صورة، تم قياس ارتفاع اللهب من قاعدة السرير الوقود إلى أقصى نقطة العمودي اللهب. رموز تجهيز كافة فضلا عن واجهة التحكم أداة مصممة لهذا البروتوكول قد أتيحت بالكتاب هنا من خلال الموقع الوصول إلى البرامج. حصاد العيش الوقود محلياً وإجراء الحروق التجريبية خلال 24 ساعة التقليل من فقدان الرطوبة. وسجلت مجموعة الحرارية الوقود سرير درجة الحرارة في اتجاه الرياح ستريمويسي تمكين حساب معدل انتشار. ويبين الشكل 1 رسم تخطيطي من الإعداد سرير الوقود جنبا إلى جنب مع الترتيب الحرارية. اتبع تفاصيل البروتوكول التجريبي.

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

تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال

Wind Tunnel Experiments to Study Chaparral Crown Fires

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.

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
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig6.jpg"> 
رقم 6: تشير التقديرات إلى ارتفاع اللهب التاج. هنا ش = 1 m/s، الفصل بين سطح التاج <em...

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

The present protocol presents a laboratory technique designed to study chaparral crown fire ignition and spread. Experiments were conducted in a low ...

الهدف العام لهذه المنهجية هو توضيح بعض الخصائص الرئيسية التي تملي درجة تفاعل طبقة التاج السطحية في حرائق تاج تشابارال. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال حرائق البراري ، مثل الظروف التي تملي الانتقال الناجح والانتشار إلى طبقة التاج. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تمكن من قياس فقدان الكتلة في درجة الحرارة لكل من طبقة الوقود السطحية وطبقة وقود التاج.للبدء ، قم بتعديل أربعة مشابك C عن طريق ربط حلقات تسلق ذات بوابة زنبركية مزدوجة من خلال الثقب في نهاية المسمار اللولبي. استخدم حلقات تسلق هذه لتعليق طبقة وقود التاج. باستخدام مجموعة مختلفة من المشابك C ، قم بلصق كل خلية مقياس سلسلة تحميل على الجزء العلوي من إطار نفق الرياح.بعد ذلك ، قم بتوصيل المشابك C المعدلة بالطرف الحر لخلايا مقياس الإجهاد مع تعليق حلقات تسلق لأسفل. استخدم السلاسل لتوصيل منصة سرير وقود التاج بحلقة تسلق. قم بتوصيل أسلاكها بجسر الحشائش الحجري ، والذي سيتم استخدامه للحصول على البيانات.قم بتغطية خلايا التحميل بمواد عازلة للحريق ، مثل النوع المستخدم في ملاجئ الحريق. للحصول على ثابت المعايرة ، A ، ربط أوزان الدقة بخلية الحمل الأولى. اضبط كسب خلية التحميل على 128 باستخدام حقل رقم الإدخال.هذا يتوافق مع الحد الأقصى للقيمة المسموح بها من قبل الجهاز. ثم اقرأ خرج الإشارة استجابة للوزن عند الإخراج صفر. بعد ذلك ، قم بفك الوزن لإنتاج إشارة عدم التحميل.اقرأ القيمة الجديدة المعروضة في واجهة العداد. احسب ثابت المعايرة بناء على المعادلة الموضحة هنا. بعد ذلك ، في واجهة وحدة التحكم ، املأ قيمة القناة M لكل مستشعر بالقيمة A.To العثور على قيمة الإزاحة ، B ، وإزالة جميع الأوزان ، وقراءة القيمة في مربع G معاير المخرجات واضرب هذه القيمة في سالب واحد.الرقم الناتج هو الثابت ، B.اكتب هذا الرقم في مربع قناة الإضافة صفر A. كرر خطوات المعايرة هذه لكل خلية تحميل تشكل جزءا من النظام. من كومة الوقود التي تم جمعها للحرق ، اجمع ثلاث إلى أربع زجاجات نصف لتر من الوقود.باتباع الإجراءات التي حددها Countryman and Dean ، قم بتجفيف العينات بالفرن للحصول على محتوى رطوبة الوقود المناسب. بمجرد أن تصبح جاهزا ، قم بقص الفروع الفردية من حزمة من الشاميس الذي تم حصاده مؤخرا لإزالة المواد الميتة والمواد الفرعية التي يزيد قطرها عن ربع بوصة. ضع مادة الوقود الحية المتبقية في الحاوية للوزن.حدد كيلوغرامين من الشاميس المشذب و 0.5 كيلوغرام من إكسلسيور باستخدام ميزان إلكتروني. بعد ذلك ، ضع 0.5 كيلوغرام من إكسلسيور على قاع الوقود السطحي على أرضية قمع الرياح ، مع التأكد من أن الكثافة الظاهرية موحدة قدر الإمكان. بعد ذلك ، قم بتفكيك الإكسلسيور المضغوط وتقليل كثافته الظاهرية حتى يحترق بسهولة.قم بتحميل كيلوغرامين من الشاميس المشذب على المنصة المعلقة من خلايا التحميل لإنشاء طبقة الوقود المرتفعة. انشر أغصان الشام بالتساوي على المنصة بأكملها لإنتاج سرير وقود موحد. قم بتوصيل مجموعة من 16 مزدوجا حراريا بمسجل بيانات بوقت استجابة يبلغ 0.9 ثانية.أدخل ستة من المزدوجات الحرارية في طبقة وقود التاج على بعد 20 سم ، مع تجنب ملامسة الفروع. ثم أدخل 10 مزدوجات حرارية في طبقة الوقود السطحية. ضع هذه المزدوجات الحرارية للوقود السطحي على بعد 10 سم وتجنب ملامسة المزدوجات الحرارية للفروع.قم بتنشيط تسجيل البيانات بالنقر فوق زر البدء في واجهة برنامج التحكم المزدوج الحراري. قم بتركيب هدف مرجعي مرئي به علامات حمراء على فترات 10 سم فوق نافذة نفق الرياح. بعد ذلك ، ضع الكاميرات لجمع البيانات الفوتوغرافية.مع التركيز على منطقة اختبار قمع الرياح ، اضبط تركيز الكاميرا لالتقاط الهدف المرجعي الرأسي بالكامل بالإضافة إلى منطقة سرير الوقود. بعد ذلك ، قم بإعداد كاميرا فيديو عن طريق تركيبها مع حامل حائط الكاميرا العالمي على الحائط لتوفير رؤية كاملة لقسم اختبار قمع الرياح. بعد ذلك ، اضبط سرعة مروحة نفق الرياح على متر واحد في الثانية على وحدة التحكم في السرعة.بعد ذلك ، قم بتشغيل المروحة لفترة وجيزة للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح. أغلق جميع أبواب المبنى للتأكد من أن فتحات السقف هي المخرج الوحيد الممكن لتفريغ الدخان. بعد ذلك ، قم بتشغيل مراوح إمداد الهواء لجلب الهواء النقي من خارج المبنى على أربعة مستويات وقم بتشغيل مراوح العادم لإخلاء الدخان من خلال فتحات السقف.قبل كل تجربة ، استخدم مقياس رطوبة المصباح الرطب لقياس الرطوبة النسبية ودرجة حرارة الهواء المحيط. قم بتشغيل كاميرا الفيديو لتسجيل التجربة. بعد ذلك ، تحدث بصوت عال رقم التجربة أو الرمز والتاريخ والتكوين التجريبي بحيث يسجل الميكروفون الموجود على كاميرا الفيديو هذه المعلومات.بعد ذلك ، اطلب من طاقم الكمبيوتر بدء تسجيل البيانات عن طريق تحديد خيار تمكين تسجيل البيانات في واجهة التحكم في الأداة. قبل الاحتراق ، تأكد من إغلاق جميع أبواب المبنى. بمجرد إشعال طبقة الوقود ، اخرج من قسم الاختبار وأغلق باب النفق.عندما يطلب منك الاشتعال ، انقع الحافة الأمامية لطبقة الوقود السطحية excelsior بالكحول الإيثيلي المشوه ثم ضع زجاجة الكحول بعيدا عن منطقة الإشعال. باستخدام شعلة البوتان ، أشعل نهاية طبقة الوقود السطحية في خط مواز للحافة الأمامية لطبقة الوقود. إذا كانت الرياح مطلوبة للتجربة ، فقم بتشغيل مروحة نفق الرياح.سجل النسخ لمدة كاملة، والتي تختلف بناء على الإعداد والشروط. باستخدام بيانات الفيديو ، تم الحصول على بيانات ارتفاع التاج واللهب السطحي. تمثل البيانات المعروضة هنا تجربة تشمل الرياح.في هذه الأنواع من التجارب ، يبدأ اللهب صغيرا ، ويكبر بالقرب من منتصف قاع الوقود ، ويتحلل بمرور الوقت مع اقتراب اللهب من نهاية طبقة الوقود. من خلال استخدام مقاييس الإجهاد ، يمكن تحديد معدلات استهلاك الوقود وإظهار تطور فقدان الكتلة أثناء الاحتراق بأكمله. يتم عرض النسبة المئوية لفقدان الكتلة لكل من طبقات السطح والتاج هنا ، مقابل النسبة المئوية لإجمالي وقت الاحتراق.تزيد الرياح من معدل فقدان الكتلة لكل من طبقات الوقود السطحية والتاجية. استغرقت حالات عدم الرياح في المتوسط أربع دقائق ونصف حتى تحترق حتى تكتمل ، واستغرقت حالة الرياح التي يبلغ طولها متر واحد في الثانية دقيقتين ونصف فقط للحرق. بمجرد إتقانها ، يمكن إكمال هذه التقنية في 30 إلى 40 دقيقة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح.أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر معايرة أداة فقدان كتلة مجال التاج بشكل صحيح وتقليم حقول التاج بحيث يكون قطرها أو أقل من ربع بوصة. يمكن إجراء منهجية هذا الإجراء واستخدامه من أجل الإجابة على أسئلة إضافية حول نقل الحرارة الإشعاعية. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية قياس بعض المعلمات الرئيسية التي تملي تفاعل السطح وطبقة التاج في حرائق تاج تشابارال.يمكن أن يكون العمل بالنار في موازين قمع الرياح خطيرا للغاية. يجب اتخاذ الاحتياطات مثل ارتداء معدات الحماية الشخصية ، بما في ذلك الملابس المقاومة للحريق والنظارات الواقية ، أثناء إجراء التجارب.

wind-tunnel-experiments-to-study-chaparral-crown-fires

Research

JoVE Journal

Engineering

الهندسة

ويرد بروتوكول لتصميم وبناء خزان التربة ربطه إلى مناخ تسيطر نفق الرياح الصغيرة لدراسة الآثار المترتبة على التأثيرات الجوية على التبخر. والمجهزة على حد سواء خزان التربة ونفق الرياح مع تكنولوجيات الاستشعار لاستمرار قياس الموقع من الظروف البيئية في.

استكشاف تأثيرات الغلاف الجوي التأثيرات على التبخر: تجربة دمج طبقة الغلاف الجوي الحدود وتحت السطحية الضحلة

نصف استخدام المزدوجات الحرارية الدقيقة لتقدير تدرجات درجات الحرارة المحلية في لهب انتشار الطبقة الحدودية الصفيحية الثابتة. من خلال امتداد تشبيه رينولدز ، يمكن استخدام تدرجات درجة الحرارة المحلية لتقدير معدلات حرق الكتلة المحلية وتدفقات الحرارة في مثل هذه اللهب بدقة عالية.

منهجية تجريبية لتقدير محلي الحرارة تدفقاتها وحرق الأسعار ثابتة رقائقي الحدود النيران انتشار طبقة

تم تطوير بروتوكول لإنشاء عادم احتراق غني بالوقود من خلال توصيف الاحتراق ويتم تطبيقه لاختبار وأبحاث خلايا الوقود المدعومة باللهب الأنبوبي الصغير.

احتراق توصيف ونموذج التنمية وقود الصغرى أنبوبي خلايا الوقود بمساعدة لهب

نقدم هنا، وضع بروتوكول لمراقبة تدفقات دوامة متقلب على جناح دلتا استخدام تقنية تصور تعديل تدفق دخان والتحقيق الآلية المسؤولة عن الذبذبات لمواقع توزيع دوامة الرائدة.

التحقيق التجريبية في هيكل التدفق عبر جناح دلتا عن طريق أساليب التصور تدفق

وصفنا استخدام وحدة الانحلال الحراري المتنقلة القائمة على المكان والمجهزة بستارة هوائية لإنشاء الفحم الحيوي باستمرار. تقلل هذه التقنية من الحاجة إلى حرق الركائز المائلة المفتوحة ، مما يؤدي إلى انبعاثات أقل وتأثيرات أقل للتربة. يتضمن البروتوكول إرشادات لاختيار الموقع وتحميله وتبريده.

الإنتاج المستمر في الأخشاب للفحم الحيوي باستخدام موقد ستارة هوائية مثبت على مقطورة

الأبيض التداخل المجهر ضوء وسيلة بصرية، نونكونتاكت وسريعة لقياس تضاريس السطوح. يتم إثبات أنه يمكن تطبيق أسلوب تحليل نحو ارتداء الميكانيكية، حيث يتم تحليل ارتداء ندوب على عينات اختبار tribological، وعلوم المواد في تحديد أيون الاخرق شعاع الليزر التذرية أو وحدات التخزين والأعماق.

توصيف التعديلات السطحية من التداخل الضوء الأبيض: تطبيقات في التتفيل ايون، التذرية الليزر، والتجارب علم احتكاك المفاصل

تأثير انخفاض السوائل غير النيوتونية هي عملية معقدة منذ المعلمات المادية المختلفة تؤثر على ديناميات على مدى فترة زمنية قصيرة جدا (أقل من عشر من ميلي ثانية واحدة). يتم إدخال تقنية التصوير السريع من أجل توصيف سلوكيات تأثير مختلف السوائل غير النيوتونية.

سريع التصوير وتقنيات لدراسة تأثير انخفاض ديناميات السوائل غير النيوتونية

أخذ العينات الغاز من النيران على نطاق المختبر مع تحليل على الانترنت من جميع الأنواع عن طريق قياس الطيف الكتلي هو وسيلة قوية للتحقيق في خليط معقد من المركبات الكيميائية التي تحدث أثناء عمليات الاحتراق. إلى جانب التأين الناعمة الانضباطي عبر الأشعة فوق البنفسجية فراغ ولدت السنكروتروني، توفر هذه التقنية المعلومات ايزومير-حلها ويحتمل أن تكون خالية من جزء أطياف الشامل.

تجارب اللهب في مصدر الضوء المتقدم: رؤى جديدة في عمليات تشكيل السخام

الهياكل المختلين توفر آليات جديدة لتشكيل bandgaps الضوئية وحرية غير مسبوقة في التصاميم الفنية من العيوب. للتحايل على التحديات الحسابية نظم المختلين، نبني عينات العيانية وحدات من فئة جديدة من المواد PBG واستخدام الموجات الدقيقة لتوصيف خصائص ثابتة على نطاق والضوئية، بطريقة سهلة وغير مكلفة.

باستخدام الميكروويف وعينات ترى بالعين المجردة وعازل المواد الصلبة لدراسة خصائص الضوئية من المختلين المواد الضوئية فرق الطاقة

نقدم بروتوكولا لاستخدام مقياس التريبومتر بمساعدة كهرضغطية ومقياس البروفيلومتر البصري للتحقيق في اعتماد التآكل بالموجات فوق الصوتية وتقليل الاحتكاك على السرعة الخطية وضغط التلامس وخصائص السطح.

تجارب على الموجات فوق الصوتية التزييت باستخدام Tribometer Piezoelectrically بمساعدة وProfilometer البصرية

اكتشف تجارب نفق الرياح لدراسة انتقال الحرائق إلى طبقة التاج في شجيرات الشابارال. تتيح هذه الطريقة قياس فقدان الكتلة ودرجة الحرارة لتحسين استراتيجيات إدارة الحرائق البرية.

تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال

استكشف المزيد من الفيديوهات