Ce protocole décrit la soufflerie expériences visant à étudier la transition d’un incendie du sol à la canopée des arbustes de chaparral.
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Article de méthode
Expériences de soufflerie pour étudier des feux de cimes de Chaparral
Dans cet article
Résumé
Résumé
Le présent protocole présente une technique de laboratoire destinée à étudier la propagation et l’allumage de feu Couronne chaparral. Des expériences ont été menées dans une soufflerie de feu faible vélocité où deux couches distinctes de carburant ont été construites pour représenter des carburants de surface et de la Couronne au chaparral. Chamise, un arbuste commun de chaparral, comprenant la couche de cime vivante. La couche superficielle de la mort de carburant a été construite avec l’excelsior (bois déchiqueté). Nous avons développé une méthodologie pour mesurer la perte de masse, température et la flamme de hauteur pour les deux couches de combustible. Thermocouples placés dans chaque couche estimée de la température. Une caméra vidéo a capturé la flamme visible. Post-traitement de l’imagerie numérique a donné flamme caractéristiques dont la hauteur et flamme tilt. Un instrument de la perte de masse de couronne personnalisé développé en interne mesuré l’évolution de la masse de la couche de la Couronne pendant la combustion. Les tendances massives de perte et de la température obtient à l’aide de la théorie de la technique mis en correspondance et d’autres études empiriques. Dans cette étude, nous présentons des procédures expérimentales détaillées et des informations sur l’appareillage utilisé. Les résultats représentatifs pour le taux de perte de masse carburant et température déposé dans le lit de carburant sont également inclus et discutés.
Introduction
En 2016, l’Etat de Californie a connu un total de 6 986 feux de forêt, consommant 564 835 acres1, coûtant des millions de dollars de dégâts et risquer le bien-être de centaines de personnes. En raison du climat méditerranéen régional, source d’énergie importante pour ces incendies sont chaparral végétation communautés2. Feu se propage dans le chaparral peut être considéré comme un feu de cime, puisque le principal combustible qui brûle est élevée3. Cohabiter avec la couche de couronne principalement direct, est la couche de combustible mortes, qui se compose de cast feuillage, branches et plantes ....
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Protocole
mise en garde : comme plusieurs étapes dans le protocole suivant comportent des activités qui ont le potentiel de causer un dommage, veiller à ce que le bon équipement de protection individuelle (EPI) est utilisé à la suite de protocoles de sécurité dont le feu vêtements résistants et des lunettes de protection.
1. Couronne carburant Bed Load Cell Instrumentation Setup
- serre-joints en C-4 modifier par double ressort porte mousquetons (voir Table des matières) dans le trou de la broche à la pince de fixation ' fin de vis s (voir la figure 2). Utilisez les mousquetons pour suspendre ....
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Résultats
Couronne et flamme surface hauteur données ont été extraites les données vidéo. Tendances de hauteur de flamme typique pour des expériences est présenté à la Figure 6. Comportement de hauteur de flamme suivi celle de Sun et al. 14
Figure 6 : estimé à hauteur de la flamme Cour.......
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Discussion
La capacité de mesurer la masse de carburant élevée tout au long de l’expérience a été l’un des principaux avantages de la technique présentée ici. Des études antérieures traitant feu chaparral ont mis l’accent sur chaque initiation de feu Couronne seule ou seulement sur la surface de se propager, mais pas les deux. Ces études ont quantifié la possibilité d’inflammation dans la couche de Couronne et ont quitté l’étude de la propagation pour les travaux futurs23. Notre méthodologie permet de mesure.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier Benjamin Sommerkorn, Gabriel Dupont, Jake Eggan et Chirawat Sanpakit qui ont aidé aux expériences présentées ici. Jeanette Iñiguez Cobian reconnaît la prise en charge par le numéro de licence d’occasion recherche institutionnelle (MIRO) de la NASA MUREP NNX15AP99A. Ce travail a également été financé par le Plan National de feu de USDA/USDI grâce à une entente entre l’USDA Forest Service, Station de recherche de PSW et l’Université de Californie - Riverside.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Wind Tunnel Instrumentation | |||
| cDAQ-9178 Châssis CompactDAQ | National Instruments | 781156-01 | |
| Module d’entrée de température NI-9213 Série C | National Instruments | 785185-01 | |
| NI SignalExpress pour Windows | National Instruments | 779037-35 ; | Version la plus récente, ancienne version utilisée pour l’expérimentation |
| Éléments de thermocouple isolés haute température Nextel | Fil | XC-24-K-18 | |
| avec fil revêtu de polyvinyle et surtresse en cuivre étamé | Omega | EXPP-K-24S-TCB-P | |
| Connecteurs miniatures ultra haute température | Omega | SHX-K-M | |
| CompuTrac MAX 2000XL ; | Arizona Instruments | MAX-2000XL | Discontinué, modèle plus récent Out |
| Kestrel 3000 Pocket Weather Meter | Nielsen-Kellerman | 0830 | |
| Satorius CPA 34001S ; | Sartorius | 25850314 | Modèle discontinué Micro |
| capteur de pesage 5 kg (X4) | Robotshop.com | Capteur de charge à jauge de contrainte | RB-Phi-118 |
| Phidget Phidget PhidgetBridge Wheatstone Bridge Interface | Robotshop.com | RB-Phi-107 | Interface avec 4 capteurs de charge, effectue l’amplification du signal |
| #2 Acier inoxydable S-Biner (X4) | Home Depot | SB2-03-11 | Mousquetons à double ressort utilisés pour Monter les cellules de |
| charge 2 po. Malléable Iron C-Clamp | Home Depot | # 4011 | Utilisé pour monter des capteurs de pesage |
| Name | Company | Numéro de catalogue | >Comments |
| Équipement de protection individuelle | |||
| Wildland Firefighter Nomex Shirt | GSA Advantage | SH35-5648 | |
| Fireline 6 oz Pantalon de feu de forêt | GSA Advantage | 139702MR SEV16 | |
| Nom | Company | Numéro de catalogue | Comments |
| >Fuels | |||
| Chamise | Collecté in situ | N/A | |
| Bois Déchiqueté Naturel Excelsior &ndash ; Naturel grossier 50 lbs caution | Paper Mart | 21-711-88 | |
| Bernzomatic UL100 Basic Propane Torch Kit | Home Depot | UL100KC | |
| Alcool isopropylique | Dépanneur | N/A | |
| Name | Company | Numéro de catalogue | Comments |
| Vidéo et photographie | |||
| Appareil photo reflex numérique Nikon D3000 10,2 MP avec capteur au format DX et objectif 3x 18x55mm Zoon-NIKKOR VR Stabilisation | |||
| Sony Handycam Caméscope Sony DCR-SX85 | Amazon.com | DCR-SX85 | |
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Comments |
| >Software | |||
| NI | LabView National Instruments | Student Version | Utilisé pour le contrôle d’instruments et l’interfaçage |
| MATLAB Student Version (MATLAB_R2014a) | Mathworks | Student Version ; | Utilisé pour le post-traitement des données, y compris le traitement d’images |
Références
- 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.
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