2017년 11월 14일
이 프로토콜 전환 카파 랄 관목의 캐노피를 땅에서 불의 공부 하도록 하는 윈드 터널 실험을 설명 합니다.
이 방법론의 전반적인 목표는 떡갈나무 크라운 화재에서 표면 크라운 레이어 상호 작용의 정도를 결정하는 몇 가지 주요 특성을 명확히 하는 것입니다. 이 방법은 성공적인 전이 및 크라운 층으로의 확산을 지시하는 조건과 같은 산불 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 표면 연료층과 크라운 연료층 모두에 대한 온도 손실을 측정할 수 있다는 것입니다.
시작하려면 클램프 나사 끝의 핀홀을 통해 이중 스프링 게이트 카라비너를 부착하여 4개의 C 클램프를 수정합니다. 이 카라비너를 사용하여 크라운 연료 베드를 매달아 놓으십시오. 다른 C 클램프 세트를 사용하여 각 하중 스트링 게이지 셀을 풍동 프레임의 상단 부분에 부착합니다.
그런 다음 수정된 C 클램프를 카라비너가 매달려 있는 스트레인 게이지 셀의 자유 끝에 부착합니다. 체인을 사용하여 크라운 연료 베드용 플랫폼을 카라비너에 연결합니다. 데이터 수집에 사용될 잡초 돌 다리에 전선을 연결합니다.
화재 대피소에 사용되는 것과 같은 단열재로 로드 셀을 덮으십시오. 교정 상수 A를 얻기 위해 정밀 분동을 첫 번째 로드 셀에 연결합니다. 입력 숫자 필드를 사용하여 로드셀 게인을 128로 설정합니다.
이 값은 장치에서 허용하는 최대값에 해당합니다. 그런 다음, 출력 0에서 가중치에 대한 응답으로 신호 출력을 읽습니다. 다음으로, 무게를 풀어 무부하 신호를 생성합니다.
기기 인터페이스에 표시된 새 값을 읽습니다. 여기에 표시된 방정식을 기반으로 교정 상수를 계산합니다. 그런 다음 컨트롤러 인터페이스에서 각 센서의 채널 M 값을 값으로 채우 A.To 오프셋 값 B를 찾고, 모든 가중치를 제거하고, 출력 보정 G 상자의 값을 읽고, 이 값에 음수 1을 곱합니다.
결과 숫자는 상수 B입니다.이 숫자를 더하기 채널 0 A 상자에 입력합니다. 시스템의 일부인 각 로드 셀에 대해 이러한 교정 단계를 반복합니다. 연소를 위해 수집 된 연료 더미에서 3-4 개의 1 파인트 병의 연료를 모으십시오.
Countryman과 Dean이 설명한 절차에 따라 샘플을 오븐에서 건조시켜 적절한 연료 수분 함량을 얻습니다. 준비가 되면 최근에 수확한 캐미즈 다발에서 개별 가지를 잘라 죽은 물질과 직경이 1/4인치보다 큰 가지 재료를 제거합니다. 무게를 측정하기 위해 남은 활성 연료 물질을 용기에 넣습니다.
전자 저울을 사용하여 트리밍된 샤미즈 2kg과 엑셀시어 0.5kg을 선택합니다. 그런 다음 바람 깔때기 바닥의 표면 연료 베드에 0.5kg의 excelsior를 놓고 벌크 밀도가 가능한 한 균일한지 확인합니다. 다음으로, 압축된 엑셀시어를 부풀리기 위해 분리하고 부피 밀도를 줄여 쉽게 타도록 합니다.
2kg의 트리밍된 샤미즈를 로드 셀에 매달려 있는 플랫폼에 적재하여 높은 연료 베드를 만듭니다. 균일한 연료 베드를 생성하기 위해 전체 플랫폼에 걸쳐 chamise 가지를 고르게 펼칩니다. 16개의 열전대 어레이를 0.9초의 응답 시간으로 데이터 로거에 연결합니다.
나뭇가지와의 접촉을 피하면서 20cm 떨어진 크라운 연료층에 6개의 열전대를 삽입합니다. 그런 다음 표면 연료 층에 10개의 열전대를 삽입합니다. 이러한 표면 연료 열전대를 10cm 간격으로 배치하고 열전대와 나뭇가지의 접촉을 피하십시오.
열전대 제어 소프트웨어 인터페이스에서 시작 버튼을 클릭하여 데이터 로깅을 활성화합니다. 풍동 창 위로 10cm 간격으로 빨간색 표시가 있는 시각적 참조 대상을 장착합니다. 다음으로 사진 데이터 수집을 위해 카메라를 배치합니다.
바람 깔때기 테스트 영역에 초점을 맞추고 전체 수직 참조 대상과 연료 베드 영역을 캡처하도록 카메라의 초점을 조정합니다. 그런 다음 범용 카메라 벽걸이와 함께 비디오 카메라를 벽에 장착하여 비디오 카메라를 설정하여 바람 깔때기 테스트 섹션의 전체 보기를 제공합니다. 그런 다음 속도 컨트롤러에서 풍동의 팬 속도를 초당 1미터로 설정합니다.
그런 다음 팬을 잠시 켜서 제대로 작동하는지 확인합니다. 건물의 모든 문을 닫아 지붕 통풍구가 연기 대피를 위한 유일한 출구가 되도록 합니다. 그런 다음 공기 공급 팬을 켜서 4층에서 건물 외부의 신선한 공기를 유입하고 배기 팬을 켜서 지붕 통풍구를 통해 연기를 배출합니다.
각 실험 전에 습구 습도계를 사용하여 주변 공기의 상대 습도와 온도를 측정합니다. 비디오 카메라를 켜서 실험을 녹화합니다. 그런 다음 실험 번호 또는 코드, 날짜 및 실험 구성을 큰 소리로 말하여 비디오 카메라의 마이크가 이 정보를 기록하도록 합니다.
다음으로, 컴퓨터 승무원에게 기기 제어 인터페이스에서 데이터 로깅 활성화 옵션을 선택하여 데이터 로깅을 시작하도록 지시합니다. 불을 붙이기 전에 모든 건물 문이 닫혀 있는지 확인하십시오. 연료 베드에 불이 붙으면 테스트 섹션에서 나와 터널 도어를 닫습니다.
점화하라는 지시가 나오면 엑셀시어 표면 연료 베드의 앞쪽 가장자리를 변성 에틸 알코올로 적신 다음 알코올 병을 점화 영역에서 멀리 놓습니다. 부탄 토치를 사용하여 연료 베드의 앞쪽 가장자리와 평행한 선으로 표면 연료 베드의 끝을 점화합니다. 실험에 바람이 필요한 경우 풍동 팬을 켭니다.
전체 기간 동안 굽기를 기록하며, 이는 설정 및 조건에 따라 달라집니다. 비디오 데이터를 사용하여 크라운 및 표면 화염 높이 데이터를 얻었습니다. 여기에 표시된 데이터는 바람을 포함하는 실험을 나타냅니다.
이러한 유형의 실험에서 화염은 작게 시작하여 연료 베드 중앙 가까이에서 커지며 화염이 연료 베드 끝에 가까워짐에 따라 시간이 지남에 따라 감소합니다. 스트레인 게이지를 활용하여 연료 소비율을 결정하고 전체 연소 동안 질량 손실의 변화를 보여줄 수 있습니다. 표면 및 크라운 층 모두에 대한 질량 손실의 백분율이 여기에 나와 있으며, 총 연소 시간의 백분율과 비교됩니다.
바람은 표면층과 크라운 연료층 모두의 질량 손실률을 증가시킵니다. 무풍 케이스는 연소까지 평균 4분 30초가 걸렸고, 초당 1미터의 윈드 케이스는 연소하는 데 2분 30초밖에 걸리지 않았습니다. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행하면 30-40분 안에 완료할 수 있습니다.
이 절차를 시도하는 동안 크라운 필드 질량 손실 기기를 적절하게 보정하고 크라운 필드를 트리밍하여 직경이 1/4인치 이하가 되도록 하는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 이 절차의 방법론에 따라 복사열 전달에 대한 추가 질문에 답하기 위해 수행할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 떡갈나무 크라운 화재에서 표면과 크라운 층의 상호 작용을 지시하는 몇 가지 주요 매개 변수를 측정하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
바람 깔때기 규모에서 불을 다루는 것은 매우 위험할 수 있습니다. 실험을 수행하는 동안 내화성복 및 보호 안경을 포함한 개인 보호 장비를 착용하는 것과 같은 예방 조치를 취해야 합니다.
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본 프로토콜은 지표면에서 샤파랄(chaparral) 관목의 수관으로 전이되는 화재를 연구하기 위해 설계된 풍동 실험을 설명합니다. 이 방법론은 샤파랄 수관 화재에서 지표면과 수관층 간의 상호작용을 결정짓는 주요 특성을 명확히 하는 것을 목표로 합니다.
이 풍동 실험 방법론은 화재 거동 역학의 제어된 연구를 가능하게 하며, 정의된 환경 조건 하에서 연료층 상호작용을 평가할 수 있는 확장 가능한 플랫폼을 제공합니다. 이 접근 방식은 지표 및 수관 연료층 전체의 질량 손실과 열 프로파일을 정량화함으로써 산불 연구의 기전적 리스크 감소를 지원합니다. 이러한 제어된 실험 시스템은 화재 확산 모델링에 예측 가치를 제공하며 생태계 관리의 리스크 평가에 기초 자료를 제공합니다.
이 방법은 예측 모델링 및 위험 평가 파이프라인에 정보를 제공하는 초기 단계의 화재 거동 데이터를 제공함으로써 발견 워크플로우에 통합됩니다.