November 14th, 2017
פרוטוקול זה מתאר מנהרת רוח ניסויים שנועדו ללמוד את המעבר של אש מעל פני האדמה החופה של שפרל שיחים.
המטרה הכוללת של מתודולוגיה זו היא להבהיר כמה מהמאפיינים העיקריים המכתיבים את מידת האינטראקציה של שכבת הכתר על פני השטח בשריפות כתר צ'פרל. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום השריפות בטבע, כגון התנאים המכתיבים מעבר מוצלח והתפשטות לשכבת הכתר. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא בכך שהיא מאפשרת מדידה של אובדן מסה בטמפרטורה הן עבור שכבת הדלק על פני השטח והן עבור שכבת דלק הכתר.
כדי להתחיל, שנה ארבעה מהדקי C על ידי חיבור קרבינרים של שער קפיץ כפול דרך חור הסיכה בקצה בורג המהדק. השתמש בקרבינרים אלה כדי לתלות את מצע הדלק של הכתר. בעזרת קבוצה אחרת של C clamps, הצמד כל תא מד מחרוזת עומס לחלק העליון של מסגרת מנהרת הרוח.
לאחר מכן, חבר את מהדקי ה-C ששונו לקצה החופשי של תאי מד המתח כשהקרבינרים תלויים כלפי מטה. השתמש בשרשראות כדי לחבר את הפלטפורמה למיטת הדלק של הכתר לקרבינה. חבר את החוטים שלהם לגשר אבן העשבים, שישמש לרכישת נתונים.
מכסים את תאי העומס בחומר מבודד אש, כמו זה המשמש למקלטי אש. כדי להשיג את קבוע הכיול, A, חבר משקולות דיוק לתא העומס הראשון. הגדר את רווח תא העומס ל-128 באמצעות שדה מספר הקלט.
זה תואם את הערך המרבי המותר על ידי המכשיר. לאחר מכן, קרא את פלט האות בתגובה למשקל באפס הפלט. לאחר מכן, נתק את המשקל כדי לייצר אות ללא עומס.
קרא את הערך החדש המוצג בממשק המכשיר. חשב את קבוע הכיול על סמך המשוואה המוצגת כאן. לאחר מכן, בממשק הבקר, מלא את ערך הערוץ M עבור כל חיישן עם הערך A.To למצוא את ערך הקיזוז, B, הסר את כל המשקולות, קרא את הערך בתיבת G המכוילת של היציאות והכפל ערך זה בשלילי.
המספר המתקבל הוא הקבוע, B.הקלד מספר זה בתיבה ערוץ החיבור אפס A. חזור על שלבי כיול אלה עבור כל תא עומס המהווה חלק מהמערכת. מערימת הדלק שנאספה לשריפה, אספו שלושה עד ארבעה בקבוקי דלק של חצי ליטר.
בהתאם לנהלים שהותוו על ידי קאנטרימן ודין, יבש את הדגימות בתנור כדי להשיג את תכולת לחות הדלק המתאימה. לאחר שתהיה מוכן, חתוך את הענפים הבודדים מצרור של שמיז שנקטף לאחרונה כדי להסיר חומר מת וחומר ענף בקוטר של יותר מרבע סנטימטר. מניחים את חומר הדלק החי הנותר במיכל לשקילה.
בחר שני קילוגרמים של השמיס הגזוז ו -0.5 קילוגרם אקסלסיור באמצעות משקל אלקטרוני. לאחר מכן, הנח 0.5 קילוגרם של אקסלסיור על מצע הדלק על רצפת משפך הרוח, וודא שצפיפות התפזורת תהיה אחידה ככל האפשר. לאחר מכן, מפרקים כדי לשטוף את האקסלסיור הדחוס ולהקטין את צפיפות התפזורת שלו כך שהוא יישרף בקלות.
העמיסו שני קילוגרמים של שמיס גזוז על הרציף התלוי מתאי המטען כדי ליצור את מצע הדלק המוגבה. מורחים באופן שווה את ענפי השמיס על פני כל הפלטפורמה כדי לייצר מצע דלק אחיד. חבר מערך של 16 צמדים תרמיים ללוגר נתונים עם זמן תגובה של 0.9 שניות.
הכנס שישה מהצמדים התרמיים לשכבת דלק הכתר במרחק של 20 סנטימטרים זה מזה, תוך הימנעות ממגע עם ענפים. לאחר מכן, הכנס 10 צמדים תרמיים לשכבת הדלק על פני השטח. הניחו את הצמדים התרמיים הללו לדלק פני השטח במרחק של 10 סנטימטרים זה מזה והימנעו ממגע של צמדים תרמיים עם ענפים.
הפעל רישום נתונים על ידי לחיצה על כפתור ההתחלה בממשק תוכנת בקרת הצמד התרמי. התקן יעד ייחוס חזותי עם סימנים אדומים במרווחים של 10 סנטימטרים מעל חלון מנהרת הרוח. לאחר מכן, הצב מצלמות לאיסוף נתוני צילום.
תוך התמקדות באזור בדיקת משפך הרוח, כוונן את מיקוד המצלמה כך שתלכוד את כל יעד הייחוס האנכי כמו גם את אזור מיטת הדלק. לאחר מכן, הגדר מצלמת וידאו על ידי הרכבתה עם תושבת הקיר האוניברסלית של המצלמה על הקיר כדי לספק תצוגה מלאה של קטע בדיקת משפך הרוח. לאחר מכן, הגדר את מהירות המאוורר של מנהרת הרוח למטר אחד לשנייה בבקר המהירות.
לאחר מכן, הפעל לזמן קצר את המאוורר כדי לוודא שהוא פועל כראוי. סגור את כל הדלתות בבניין כדי להבטיח שפתחי האוורור בגג הם היציאה האפשרית היחידה לפינוי עשן. לאחר מכן, הפעל את מאווררי אספקת האוויר כדי להכניס אוויר צח מחוץ לבניין בארבע מפלסים והפעל את מאווררי הפליטה כדי לפנות עשן דרך פתחי האוורור בגג.
לפני כל ניסוי, השתמש במד לחות של נורה רטובה כדי למדוד את הלחות והטמפרטורה היחסית של האוויר הסביבתי. הפעל את מצלמת הווידיאו כדי להקליט את הניסוי. לאחר מכן, אמרו בקול רם את מספר הניסוי או את הקוד, את התאריך ואת תצורת הניסוי כך שהמיקרופון במצלמת הווידיאו יתעד את המידע הזה.
לאחר מכן, הנחו את צוות המחשב להתחיל ברישום נתונים על ידי סימון האפשרות אפשר רישום נתונים בממשק בקרת המכשיר. לפני השריפה יש לוודא שכל דלתות הבניין סגורות. לאחר הצתת מצע הדלק, צא מקטע הבדיקה וסגור את דלת המנהרה.
כאשר קיבלת הוראה להצית, יש להשרות את הקצה המוביל של מצע הדלק של משטח האקסלסיור באלכוהול אתילי מפוגל ולאחר מכן להניח את בקבוק האלכוהול הרחק מאזור ההצתה. בעזרת לפיד בוטאן, הדליקו את קצה מצע הדלק העילי בקו מקביל לקצה המוביל של מיטת הדלק. אם נדרשת רוח לניסוי, הפעל את מאוורר מנהרת הרוח.
הקלט את הצריבה לכל אורכה, המשתנה בהתאם להגדרה ולתנאים. באמצעות נתוני וידאו, התקבלו נתוני הכתר וגובה הלהבה על פני השטח. הנתונים המוצגים כאן מייצגים ניסוי הכולל רוח.
בניסויים מסוג זה, הלהבה מתחילה בקטן, גדלה קרוב לאמצע מצע הדלק, ודועכת עם הזמן ככל שהלהבות מתקרבות לקצה מצע הדלק. על ידי שימוש במדדי המתח, ניתן לקבוע את שיעורי צריכת הדלק ולהראות את התפתחות אובדן המסה במהלך כל השריפה. אחוז אובדן המסה הן עבור שכבות פני השטח והן עבור שכבות הכתר מוצג כאן, לעומת אחוז זמן השריפה הכולל.
הרוח מגבירה את קצב אובדן המסה הן עבור שכבות הדלק של פני השטח והן עבור שכבות הדלק של הכתר. למארזי הרוח לקח בממוצע ארבע וחצי דקות להישרף עד לסיום, ולמארז הרוח של מטר לשנייה לקח רק שתי דקות וחצי לבעור. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך 30 עד 40 דקות אם היא מבוצעת כראוי.
בעת ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לכייל כראוי את מכשיר אובדן המסה של שדה הכתר ולקצץ את שדות הכתר כך שיהיו בקוטר של רבע אינץ' או מתחתיו. ניתן לבצע את המתודולוגיה והשימוש בהליך זה על מנת לענות על שאלות נוספות בנושא העברת חום קרינה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד למדוד כמה מהפרמטרים המרכזיים המכתיבים את האינטראקציה של פני השטח ושכבת הכתר בשריפות כתר צ'פרל.
עבודה עם אש בקשקשי משפך רוח עלולה להיות מסוכנת ביותר. יש לנקוט באמצעי זהירות כגון לבישת ציוד מגן אישי, כולל ביגוד עמיד בפני אש ומשקפי מגן, בעת ביצוע ניסויים.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
פרוטוקול זה מתאר ניסויי מנהרת רוח שנועדו לחקור את המעבר של שריפה מהקרקע לחופת שיחי הצ'אפרל. המתודולוגיה שואפת להבהיר מאפיינים מרכזיים שמכתיבים את האינטראקציה בין שכבת הכתר לפני השטח בשריפות הכתר של הצ'אפרל.
This wind tunnel methodology enables controlled study of fire behavior dynamics, offering a scalable platform for evaluating fuel layer interactions under defined environmental conditions. The approach supports mechanistic de-risking in wildfire research by quantifying mass loss and thermal profiles across surface and crown fuel strata. Such controlled experimental systems provide predictive value for modeling fire spread and informing risk assessment in ecosystem management.
The method integrates into discovery workflows by providing early-stage fire behavior data that informs predictive modeling and hazard assessment pipelines.