Experiências de túnel de vento para estudar Chaparral coroa fogos

Summary

Este protocolo descreve experiências de túnel de vento projetadas para estudar a transição de um fogo de chão para o dossel de arbustos de chaparral.

Abstract

O presente protocolo apresenta uma técnica de laboratório projetada para estudar a propagação e ignição de fogo do chaparral coroa. Experimentos foram conduzidos em um túnel de vento de fogo de baixa velocidade onde duas camadas distintas de combustível foram construídas para representar os combustíveis de superfície e coroa no chaparral. Chamise, um arbusto de chaparral comum, composto por camada de coroa ao vivo. A camada de superfície do combustível morto foi construída com excelsior (madeira picada). Desenvolvemos uma metodologia para medir a perda de massa, temperatura e a altura para ambas as camadas de combustível da flama. Termopares colocados em cada camada estimada de temperatura. Uma câmera de vídeo capturou a chama visível. Pós-processamento de imagens digitais rendeu chama características incluindo inclinação altura e chama. Um instrumento de perda de massa de coroa personalizado desenvolvido pela medida da evolução da massa da camada de coroa durante a queima. Tendências em massa de perda e temperatura obtidos usando a teoria de técnica de correspondência e outros estudos empíricos. Neste estudo, apresentamos os procedimentos experimentais detalhados e informações sobre a instrumentação utilizada. Os resultados representativos para a taxa de perda de massa de combustível e temperatura arquivado dentro da cama de combustível também incluídos e discutidos.

Introduction

Em 2016, o estado da Califórnia experimentou um total de 6.986 incêndios na floresta, consumindo 564.835 acres¹, custando milhões de dólares em danos e põe em risco o bem-estar de centenas de pessoas. Por causa do clima mediterrâneo regional, uma fonte de combustível principais para estes incêndios são de comunidades de vegetação de chaparral². Fogo no chaparral pode ser considerado um fogo de coroa desde o principal combustível que queima é elevada³. Co-existentes com a camada de coroa predominantemente ao vivo, é a camada de combustível morto de superfície, que consiste de elenco folhagem, galho....

Protocol

atenção: como várias etapas no seguinte protocolo envolvem atividades que têm o potencial de causar lesões, certifique-se de que o equipamento apropriado de proteção pessoal (PPE) é usado na sequência de protocolos de segurança estabelecidos, incluindo incêndio roupas resistentes e óculos de proteção.

1. coroa combustível cama carga instalação de instrumentação de célula

1. Modificar 4 pinças, anexando mola dupla portão carabiners (ver Tabela de materiais) através do furo de pino no grampo ' fim de parafuso s (ver a Figura 2). Use os mosquetões para suspender a cama de combustível cor....

Results

Coroa e superfície chama altura dados foram obtidos a partir dos dados de vídeo. Tendências de altura típica chama para experiências é apresentada na Figura 6. Comportamento de altura chama seguido que encontrou no sol et al ¹⁴

Figura 6: estimada a altura de chama coroa.

Discussion

A capacidade de medir a massa de combustível elevados durante todo o experimento foi uma das principais vantagens da técnica aqui apresentada. Estudos anteriores abordando o fogo do chaparral concentraram-se em qualquer início de incêndio coroa única ou apenas em superfície espalhar, mas não ambos. Tais estudos têm quantificado a possibilidade de ignição na camada de coroa e tem deixado o estudo da propagação de futuro trabalho²³. Nossa metodologia permite a medição da perda de massa, distribuição.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Wind Tunnel Instrumentation
DAQ-9178 CompactDAQ Chassis	National Instruments	781156-01
NI-9213 Módulo de Entrada de Temperatura Série C	National Instruments	785185-01
NI SignalExpress para Windows	National Instruments	779037-35	Versão mais recente, versão mais antiga usada para experimento
Elementos de Termopar Isolados Nextel de Alta Temperatura	Omega	XC-24-K-18
Fio de Extensão de Termopar com Fio Revestido de Polivinil e Trança de Cobre Estanhado	Omega	EXPP-K-24S-TCB-P
Conectores Miniatura de Ultra Alta Temperatura	Omega	SHX-K-M
CompuTrac MAX 2000XL	Arizona Instruments	MAX-2000XL	Descontinuado, Novo Modelo Out
Kestrel 3000 Medidor de Tempo de Bolso	Nielsen-Kellerman	0830
Satorius CPA 34001S	Sartorius	25850314	Modelo Descontinuado
5 Kg Micro Load Cell (X4)	Robotshop.com	RB-Phi-118	Strain Gauge Load Cell
Phidget PhidgetBridge Wheatstone Bridge Sensor Interface	Robotshop.com	RB-Phi-107	Interfaces com 4 células de carga, realiza amplificação de sinal
#2 Stainless S-Biner (X4)	Home Depot	SB2-03-11	Mosquetões de portão de mola dupla usados para Monte as células de carga
2 pol. C-Clamp de Ferro Maleável	Home Depot	# 4011	Usado para montar células de carga
Nome	Empresa	Número de Catálogo	Comentários
Equipamento de Proteção Pessoal
Camisa Nomex de Bombeiro Florestal	GSA Advantage	SH35-5648
Fireline 6 oz Calças de Fogo Selvagem	GSA Advantage	139702MR SEV16
Nome	Empresa	Número de Catálogo<	strong>Comentários
Combustíveis
Chamise	Coletado in situ	N/A
Madeira Desfiada Natural Excelsior - Natural Coarse 50 lbs bail	Paper Mart	21-711-88
Bernzomatic UL100 Kit de Tocha de Propano Básico	Home Depot	UL100KC
Álcool isopropílico	Loja de conveniência	N/A
Nome	Empresa	Número de Catálogo	Comentários
Vídeo e Fotografia
Câmera DSLR Nikon D3000 10.2-MP com sensor de formato DX e 3x 18x55mm Zoon-NIKKOR VR Câmera
vídeo Sony Handycam filmadora DCR-SX85	Amazon.com	DCR-SX85
Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Software
NI LabView	National Instruments	Versão para Estudantes	Usado para controle de instrumentos e interface
MATLAB Versão para Estudantes (MATLAB_R2014a)	Mathworks	Versão para Estudantes	Usado para pós-processamento de dados, incluindo processamento de imagem