Articolo metodologico

Esperimenti di Galleria del vento per studiare Chaparral corona incendi

DOI:

10.3791/56591

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14 novembre 2017

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

In questo articolo

Sommario

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Questo protocollo descrive esperimenti di Galleria del vento progettati per studiare la transizione di un fuoco da terra per il baldacchino di arbusti chaparral.

Abstract

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Il presente protocollo presenta una tecnica di laboratorio progettata per studiare la diffusione e l'accensione del fuoco del chaparral corona. Gli esperimenti sono stati condotti in una galleria del vento di fuoco bassa velocità dove due strati distinti di carburante sono stati costruiti per rappresentare la superficie e corona del combustibile in chaparral. Chamise, un arbusto comune chaparral, compreso lo strato della parte superiore in tensione. Lo strato superficiale di carburante morto è stato costruito con l'excelsior (legno tagliuzzato). Abbiamo sviluppato una metodologia per misurare la perdita di massa, temperatura e fiamma altezza per entrambi i livelli carburante. Termocoppie esposto a ogni temperatura di strato stimato. Una videocamera catturato la fiamma visibile. Post-elaborazione di immagini digitali ha reso fiamma caratteristiche tra cui inclinazione altezza e fiamma. Uno strumento di perdita di massa corona personalizzato sviluppato internamente misurato l'evoluzione della massa dello strato corona durante la masterizzazione. Tendenze di perdita e temperatura massa ottenute utilizzando la teoria tecnica abbinato e altri studi empirici. In questo studio, presentiamo dettagliate procedure sperimentali e informazioni della strumentazione utilizzata. I risultati rappresentativi per il tasso di perdita di massa di combustibile e la temperatura depositata entro il letto del combustibile sono anche inclusi e discusso.

Introduzione

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Nel 2016, lo stato della California ha avvertito un totale di 6.986 incendi boschivi, consumando acri 564.8351, costano milioni di dollari di danni e rischiare il benessere di centinaia di persone. A causa del clima Mediterraneo regionale, una fonte di combustibile importante per questi fuochi sono chaparral vegetazione comunità2. Fuoco si diffuse in chaparral può essere considerato un incendio corona poiché il principale combustibile che brucia è elevato3. Coesiste con il livello di corona principalmente live, è lo strato di morta superficie combustibile, che si compone di cast fogliame, rami e p....

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Protocollo

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Attenzione: come diversi passaggi nel seguente protocollo implicano attività che hanno il potenziale di causare lesioni, assicurarsi che i dispositivi di protezione personale (PPE) sono utilizzato a seguito di protocolli di sicurezza stabilite tra cui fuoco Abbigliamento resistente e occhiali protettivi.

1. Corona carburante letto Load Cell strumentazione Setup

  1. modificare 4 C-morsetti collegando moschettoni doppia molla (Vedi Tabella materiali) attraverso il foro del perno al morsetto ' estremità di s della vite (Vedi Figura 2). Utilizzare i moschettoni per sospendere il letto del ....

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Risultati

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Corona e fiamma superficie altezza dati sono stati ottenuti dai dati dei video. Tendenze di altezza di fiamma tipico per gli esperimenti è presentato nella Figura 6. Fiamma altezza comportamento seguito che trovato in sole et al. 14

figure-results-1
Figura 6: corona fiamma altezza stimata.

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Discussione

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La capacità di misurare la massa di carburante elevati in tutto l'esperimento è stato uno dei principali vantaggi della tecnica presentata qui. Gli studi precedenti indirizzamento fuoco chaparral sono concentrati sia solo l'inizio di fuoco di corona o solo su superficie diffuse, ma non entrambi. Tali studi hanno quantificato la possibilità di accensione nello strato corona e hanno lasciato il studio di diffusione per lavori futuri23. La nostra metodologia permette per la misura della perdita di ma.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

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Gli autori si desidera ringraziare Benjamin Sommerkorn, Gabriel Dupont, Jake Eggan e Chirawat Sanpakit che ci ha assistito con gli esperimenti presentati qui. Jeanette Cobian Iñiguez riconosce sostegno per numero di opportunità di ricerca istituzionali (MIRO) di NASA MUREP grant NNX15AP99A. Questo lavoro è stato finanziato anche dal USDA/USDI fuoco piano nazionale attraverso un accordo tra USDA Forest Service, stazione di ricerca di PSW e la University of California - Riverside.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Strumentazione per galleria del vento
cDAQ-9178 Chassis CompactDAQNational Instruments781156-01
NI-9213 C Series Modulo di input di temperaturaNational Instruments785185-01
NI SignalExpress per WindowsNational Instruments779037-35 Versione più recente, versione precedente utilizzata per l'esperimento
Elementi isolati per termocoppia Nextel ad alta temperatura OmegaXC-24-K-18
Cavo di prolunga per termocoppia con filo rivestito in polivinile e treccia in rame stagnatoOmegaEXPP-K-24S-TCB-P
Connettori miniaturizzati per altissima temperaturaOmegaSHX-K-M
CompuTrac MAX 2000XL Arizona InstrumentsMAX-2000XLfuori produzione, modello più recente Out
Kestrel 3000 Misuratore meteorologico tascabileNielsen-Kellerman0830
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Phidget PhidgetBridge Wheatstone Bridge Interfacciasensore Robotshop.comRB-Phi-107Si interfaccia con 4 celle di carico, esegue l'amplificazione del segnale
#2 Stainless S-Biner (X4)Home DepotSB2-03-11Moschettoni a doppia molla utilizzati per montare le celle di carico
da 2 pollici. Ferro malleabile C-ClampHome Depot# 4011Utilizzato per montare celle di carico
NameCompanyNumero di catalogoComments
Dispositivi di protezione individuale
Wildland Firefighter Nomex ShirtGSA AdvantageSH35-5648
Fireline 6 oz Pantaloni antincendio WildlandGSA Vantaggio139702MR SEV16
NomeAziendaNumero di catalogoComments
>Fuels
ChamiseRaccolto in situN/A
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Bernzomatic UL100 Kit torcia a propano di baseDepotUL100KC
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NomeAziendaNumero di catalogoComments
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NomeAziendaNumero di catalogoComments
Software
NI LabViewNational InstrumentsStudent VersionUtilizzato per il controllo e l'interfacciamento degli strumenti
MATLAB Student Version (MATLAB_R2014a)MathworksStudent Version Utilizzato per la post-elaborazione dei dati, inclusa l'elaborazione delle immagini
Micro Home

Riferimenti

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

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