카파 랄 크라운 화재 공부 바람 터널 실험

요약

이 프로토콜 전환 카파 랄 관목의 캐노피를 땅에서 불의 공부 하도록 하는 윈드 터널 실험을 설명 합니다.

초록

현재 프로토콜 카파 랄 크라운 불 점화 및 확산을 공부 하도록 설계 된 실험실 기술을 제공 합니다. 실험은 연료의 2 개의 명료한 층 카파 랄에 표면 및 크라운 연료를 표현 하기 위해 건설 되었다 낮은 속도 불 바람 터널에서 실시 되었다. 선, 일반적인 카파 랄 관목 라이브 왕관 레이어 구성. 죽은 연료 표면 층 엑셀 시오르 (났습니다 나무)으로 구성 되었다. 우리는 대량 손실을, 온도, 측정 및 화 염 연료 레이어 모두에 대 한 높이 방법론을 개발 했다. 열전대는 각 레이어 추정 온도에 배치. 비디오 카메라 캡처 보이는 화 염. 디지털 이미지의 후 처리 나왔고 화 염 특성 화 염 높이 기울기를 포함. 자체 개발 사용자 지정 왕관 대량 손실 악기 화상 동안 크라운 계층의 질량의 진화를 측정. 일치 하는 기술 이론 및 다른 경험적 연구를 사용 하 여 얻은 질량 손실 및 온도 동향. 이 연구에서 우리는 상세한 실험 절차와 사용 하는 계측에 대 한 정보 제시. 연료 질량 손실 속도 연료 침대 이내에 제기 하는 온도 대 한 대표적인 결과 또한 포함 하 고 논의.

서론

2016 년, 캘리포니아 주 총을 6,986 wildland 화재, 564,835 에이커¹, 손상에 있는 달러의 비용이 수백만 소모 하 고 수백 명의 사람들의 건강 위험을 경험 했다. 지역 지중해 기후,이 불에 대 한 주요 연료 소스는 카파 랄 식물 지역 사회². 카파 랄에 확산 화재 화상 주요 연료 이기 때문에 높은³크라운 불을 여겨질 수 있다. 주로 라이브 크라운 레이어와 공존, 캐스트 단풍, 분기, 및 초본 식물을 성장 하 고 개별 관목 사이 죽은 표면 연료 계층이 이다. 불 더 쉽게 죽은 표면 연료 계층에서 시작 됩니다. 일단 표면 화재 재가동, 화재 크라운 레이어에 있는 불에 의해 풀어 놓인 에너지 증가 극적으로 전환 수 있습니다. 카파 랄 화재는 일반적으로 깊은 표면 연료⁴에 불으로 만들어진 되었습니다, 하는 동안 크라운 불으로 카파 랄 화재 제한 된 연구가 되었습니다 합니다.

카파 랄, 단풍 입자 모양 등에서 크라운 특성 연구의 대부분은 발생 한 북쪽 침 엽 수 숲에서 다르다. 산 불 역학^6,

프로토콜

주의: 다음과 같은 프로토콜의 여러 단계는 부상을 일으킬 가능성이 있는 활동을 포함, 적절 한 개인 보호 장비 (PPE) 화재를 포함 한 설립된 안전 프로토콜에 따라 사용 되도록 방지 의류 및 보호 안경.

1. 크라운 연료 침대 부하 셀 계측 설치

듀얼 봄 게이트 carabiners (재료의 표 참조) 클램프에 핀 구멍을 통해 연결 하 여
1. 수정 4 C-클램프 ' s 나사 끝 (참조 그림 2)입니다. Carabiners는 크라운 연료 침대를 일시 중지를 사용 하 여.
2. 바람 터널 프레임의 위쪽 부분에 각 스트레인 게이지 로드셀을 부착 C-클램프의 다른 세트를 사용 하 여 ( 그림 2 참조).
3. 연결 매달려 carabiners와 스트레인 게이지 셀의 자유 끝에 C-클램프를 수정. 크라운 연료 침대에 대 한 플랫폼에 연결할 체인.
4. 바람 터널 프레임에서 크라운 연료 침대 플랫폼 중단, 연결할 각 크라운 연료 침대 체인 carabiner.
5. 각각 4 개의 로드셀의 완벽 하 게 탑재 하 고 휘트스톤 브리지 데이터 수집을 위해 사용....

결과

크라운 및 표면 화 염 높이 데이터는 비디오 데이터에서 얻은 했다. 실험에 대 한 일반적인 화 염 높이 동향은 그림 6에 표시 됩니다. 화 염 높이 동작 따라 태양 외 에 그 ¹⁴

그림 6: 크라운 화 염 높이 추정. 여기 U = 1 m/s, 표면-크라운 분리 d = 70 cm. 이 대표적인 클래스 전자 실험에 해당합니다. 화 염 높이 실험 동영상에서 이미지를 처리 하 여 얻어진 다.

토론

실험을 통해 높은 연료 질량을 측정 하는 능력 기술은 여기에 제시의 주요 장점 중 하나 였다. 카파 랄 화재를 해결 하는 이전 연구 중 유일한 크라운 불 개시 또는 표면 확산, 하지만 둘 다에 집중 했다. 이러한 연구 결과 크라운 계층에 점화의 가능성을 계량 하 고 미래의 작품²³에 대 한 확산의 연구를 두고 있다. 우리의 방법론 대량 손실의 측정 온도 분포, 그리고 나무 크라운에 관련 된 레이어 모두에 대 한 화 염 형상을 불 점화 및 확산 수 있습니다. 대량 손실의 속도에서 에너지 플럭스를 직접 유추 하는 수단을 제공 합니다. 다른 연구에 직접에서 열 유 속 측정의 장점을 화재 확산 실험으로 나타났습니다. 피 니 외 산 불에서 열 플럭스 측정의 몇 가지 예를 제시 확산 실험³⁴. 같은 작품을 통해 그들은 대류 역할에 중요 한 관찰을 할 수 있었고, 산 불 확산에 재생 복사 열 전달. 여기에 제시 된 방법론 산 불 확산에 카파.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Wind Instrument Instrumentation
cDAQ-9178 CompactDAQ 섀시	National Instruments	781156-01
NI-9213 C 시리즈 온도 입력 모듈	National Instruments	785185-01
Windows용 NI SignalExpress	National Instruments	779037-35	최신 버전, 실험에 사용된 이전 버전
고온 Nextel 절연 열전대 요소	Omega	XC-24-K-18
열전대 연장 와이어와 폴리비닐 코팅 와이어 및 주석 도금 구리 Overbraid	Omega	EXPP-K-24S-TCB-P
초고온 소형 커넥터	Omega	SHX-K-M
CompuTrac MAX 2000XL	Arizona Instruments	MAX-2000XL	단종, 새로운 모델 아웃
Kestrel 3000 포켓 날씨 측정기	Nielsen-Kellerman	0830
Satorius CPA 34001S	Sartorius	25850314	단종 모델
5 Kg 마이크로 로드셀 (X4)	Robotshop.com	RB-Phi-118	스트레인 게이지 로드셀
Phidget PhidgetBridge 휘트스톤 브릿지 센서 인터페이스	Robotshop.com	RB-Phi-107	4개의 로드셀과 인터페이스, 신호 증폭 수행
#2 스테인리스 S-Biner (X4)	Home Depot	SB2-03-11	듀얼 스프링 게이트 카라비너 로드셀
2 in을 장착하십시오. 가단성 철 C-클램프	홈 디포	# 4011	셀을 장착하는 데 사용됩니다
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