Name: Metodologia experimental para Estimativa do local fluxos de calor e queima Tarifas em estacionário limite laminar Chamas camada de difusão (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 29 s
Description: Aprenda a usar micro-termopares para estimar gradientes de temperatura local em chamas de difusão laminares estacionárias. Este método permite medir com precisão taxas de queima e fluxos de calor em ciências do fogo.

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Os autores gostariam de agradecer o apoio financeiro para este trabalho da Fundação Minta Martin da Universidade de Maryland, College Park.

1. Planejamento de Experimentos <ol><li> Siga as instruções e precauções de segurança antes de entrar no laboratório de investigação de incêndio e de explosão. treinamento de segurança é geralmente necessária para novos usuários. </li><li> Programar seus experimentos com antecedência para realizar os testes necessários. Considerar os detalhes da experiência, o transporte de combustíveis necessários e os equipamentos necessários. </li><li> Identificar os experimentos a combustíveis líquidos ou sólidos de interesse. Prepare os materiais em conformidade. </li></ol> 2. Preparação de materiais e instrumentação <ol><li> Para experiências de combustível líquido, prepare um pavio de combustível de material não combustível poroso (terroso silicato de lã). Experimentos anteriores 4-6 utilizaram 8 cm x 8 cm x 1,27 cm para os testes de convecção livre e 10 cm x 10 cm x 1,27 cm de espessura folhas para testes de convecção forçada. <ol><li> Asse o dado pavio de combustível para aproximadamente 20 min, expondo-o a uma chama de difusão de uma tocha de propano, a fimpara queimar ligantes orgânicos dentro do pavio. </li><li> A fim de eliminar a fuga de combustível líquido a partir dos lados do pavio, aplicar livremente o silicato de sódio líquido com uma seringa que cobre todas as faces do pavio, excepto a face superior. </li><li> Proteger todos, mas a face superior do pavio com folha de alumínio. Usar um adesivo de alta temperatura para colar a folha de alumínio para os lados do pavio. </li></ol></li><li> Para experiências de combustível sólido, cortar uma folha de combustível sólido. Em anteriores experiências de convecção livre 2, de 8 cm x 8 cm x 1,27 cm de espessura de folha de uma clara fundido polimetil metacrilato (PMMA) foi usado. </li><li> Cortar uma ranhura numa folha de placa de isolamento de fibra de cerâmica igual ao tamanho da amostra de combustível em que a montagem posterior da amostra. Muitas vezes, usar o mesmo não combustível poroso como o pavio de combustível; no entanto selá-lo com alta temperatura pintura preta fosca. </li><li> Verifique o hardware de aquisição de dados dado e software. Abra o software e verificar o temperamentoalgoritmo de mapeamento ature antes da realização de testes necessários. </li></ol> 3. Preparação da instalação experimental <ol><li> Coloque um lado a visão de câmera SLR digital, de modo que esteja alinhado com o eixo central do combustível e longe o suficiente para que a vista lateral completa da chama dado é capturado. <ol><li> Por convecção forçada-fl Ames, uma imagem do campo de vista fi no centro da amostra de combustível com uma área de 16 cm x 8 cm para o cálculo do fl AME stand-off distância na zona de pirólise. </li></ol></li><li> Coloque o mecanismo de avanço acima da amostra de combustível. Anexar um fio de 50 um de diâmetro micro termopar ao eixo horizontal do mecanismo de deslocação com cuidado. </li><li> Ligue o controlador de motor de passo programável. </li><li> No caso de experimentos escoamento forçado, poder-se o ventilador centrífugo do túnel de vento. </li><li> Definir o controlador de largura de pulso modulação (PWM) para uma frequência de 7.000 Hz, com configurações de energia ranging de 16% para 50% para diferentes velocidades do ventilador, verificados com um anemômetro de fio quente. </li><li> Use óculos de segurança e luvas de mão resistentes ao fogo antes de prosseguir com o teste. </li><li> Durante cada ensaio, mergulhar o pavio com o combustível líquido (metanol ou etanol) até ao seu ponto de saturação. Para um cm x 8 cm x 1,27 cm de espessura pavio 8, 90 ml foi suficiente para embeber totalmente o pavio utilizando duas seringas de 60 ml, enquanto para uma 10 cm x 10 cm x 1,27 cm de espessura pavio, 120 ml verificou-se ser suficiente. </li><li> Coloque o pavio placa combustível encharcado de combustível sólido / cuidadosamente no suporte do combustível de pavio. Verifique o nivelamento da superfície do pavio de combustível com um medidor de ângulo. </li><li> Abra o software de balanço de massa e verifique as configurações de interface USB. Verifique o balanço de massa e anotar a sua leitura antes do teste. </li></ol> 4. Experimentos em execução em uma combustão ou Lab fogo <ol><li> Garantir a ventilação adequada da instalação experimental ligando o escape, após a conclusão de cada conjunto de experiências. Exhaust deve ser tão mínima quanto possível ou isolado durante os experimentos para ajudar a eliminar perturbações de fluxo. </li><li> Antes de uma amostra é inflamada, calibre a câmera digital de visão lateral de tirar uma foto de uma folha de papel milimetrado ou governante que está alinhado ao longo do eixo central da superfície de combustível. Obter uma contagem média de pixels / mm a partir das imagens de calibração. Utilize este valor de pixels / mm durante o pós-processamento das imagens (para configurar a escala de medição no ImageJ). </li><li> Inflamar o combustível com um maçarico de propano, momentaneamente tocá-lo para um pavio de combustível líquido e passando a chama de modo uniforme sobre a superfície de 50-60 seg com um combustível sólido. </li><li> Hora de início experimental imediatamente após a ignição uniforme. Use um cronômetro para indicar o tempo de queima. </li><li> Pressione o botão de aquisição de dados no software de equilíbrio de massa. </li><li> Monitorar a perda de massa do pavio queimando ao longo de um intervalo de tempo e escrevê-lo para um arquivo de medição. Use o software de equilíbrio de massa para o gfinalidade Iven. </li><li> Repita os passos 4.3 a 4.6 para múltiplos testes sob as mesmas condições para garantir a repetibilidade. </li><li> Utilizar a perda de massa em função da curva do tempo para determinar o regime de queima constante, em que um ajuste linear da perda de massa tem um elevado valor de R2. </li><li> Para os combustíveis sólidos instáveis, gravar amostras em 50 incrementos seg de ignição para a neutralização de medir regressão superfície (por exemplo, por 50 segundos, 100 segundos, 150 segundos, etc.). </li><li> Corte queimados combustíveis sólidos ao longo do eixo, depois de arrefecimento para testes de regressão. </li><li> Tome de visão lateral fotografias de combustíveis sólidos cortar e carga em ImageJ. Meça a regressão em locais streamwise através da conversão de pixels para cm com uma régua. Procedimento passo a passo para processar uma determinada imagem em ImageJ é listado abaixo. <ol><li> Abrir vista lateral fotografia da amostra de combustível sólido em ImageJ via Selecione Arquivo → Abrir imagem. </li><li> Abra a imagem de calibração (com régua) da amostra de combustível sólido em ImageJvia Selecione Arquivo → Abrir Calibração da imagem. </li><li> Empilhar até a imagem da amostra de combustível sólida imagem de calibração e. Vá em Image → Pilhas → Imagens de empilhar. </li><li> Definir escala de medição: Desenhar uma linha entre dois pontos de distância conhecida, como uma régua na fotografia. Ir para Analisar → Scale Set. Na janela Conjunto Escala do comprimento da linha, em pixels, será exibido. Digite a distância conhecida e unidades de medida nas caixas apropriadas e clique em OK. </li><li> Desenhar uma nova linha e confirmar que a escala de medição está correta. </li><li> distância entre dois pontos de medição no dado da fotografia da amostra: Desenhar uma linha entre dois pontos. A barra de status mostrará o ângulo (a partir da horizontal) eo comprimento. Analisar → Medida (ou Ctrl + M ou simplesmente digite M no teclado) transfere os valores para uma janela de dados. </li><li> Medir a regressão em cada local streamwise X através da medição da espessura da amostra esgotamento e subtraindo-o do initial espessura da amostra. </li></ol></li><li> Nota o intervalo de tempo durante o qual a superfície de combustíveis sólidos permanecem aproximadamente plana e usar-se para a temperatura de mapeamento, ou ajustamentos de posições termopar feitas para compensar a superfície de regressão. </li><li> Defina o intervalo de mapeamento de temperatura para capturar as medições durante o regime de queima constante, cerca de 150 seg para PMMA sólida e 400 seg para mechas encharcadas de líquidos. Defina o intervalo de mapeamento de temperatura com base no intervalo de tempo de queima constante de combustíveis líquidos e sólidos. Um tamanho de passo recomendado perto da superfície é 0,25 milímetros 4-6. </li><li> Alinhar um micro termopar cuidadosamente com a superfície do combustível utilizando um UniSlide XY. Colocar o termopar dada no centro da largura da amostra. </li><li> Mova o micro termopar atentamente a ponta do pavio de combustível usando o UniSlide XY. </li><li> Executar um programa de aquisição de dados em um computador e ler o algoritmo de varredura rede a partir de uma pasta no desktop. Nota: Uma vez que o experimento está em curso, a coleta de dados é automático, eo usuário só precisa supervisionar-lo para garantir que o experimento está indo como planejado. </li><li> Usando um programa de aquisição de dados em um computador, adquirir dados e escrevê-lo para um arquivo de medição. Nota, taxas de amostragem de 100 a 500 4-5 6 Hz foram utilizados em experiências anteriores. </li><li> Quando terminar, extinguir a chama. Desligue o controlador PWM e desligar a ficha do ventilador da tomada de energia de 3 fases 240 VAC. </li><li> Desligue o controlador de motor de passo. </li><li> Repita os passos de 4,12-4,18 para experimentos adicionais em condições de fluxo semelhantes ou diferentes com o mesmo termopar. Um mínimo de 5 testes devem ser repetidos para cada dada condição de escoamento (por exemplo, velocidade de fluxo forçado ou orientação vertical). </li><li> Repita os passos de 4,12-4,18 para um 75 um micro termopar. Travessia dois termopares (50 um e 75 um fio de diâmetro) ao longo do same caminho no centro da chama para correções de radiação precisas. termopares menores podem também ser utilizados, no entanto, muitas vezes a ruptura ocorreu por fios abaixo de 50 mm. </li></ol> Análise 5. Os dados <ol><li> Leia os dados processados ​​a partir do arquivo LVM em Matlab ou outro software analítico. </li><li> Calcular a média dos dados de temperatura em cada ponto do espaço a partir de testes diferentes. </li><li> Calcular uma correcção da radiação a partir dos dados de termopares em média em cada local streamwise, seguindo a correlação de Collis e Williams 10 descrito em detalhe abaixo. </li><li> Calcular medições de temperatura compensada pela adição de correção de radiação para os dados de temperatura crus. </li><li> Não dimensionalize os dados de temperatura e localização espacial. </li><li> Ajustar os dados de temperatura não-dimensionais na superfície do combustível com um ajuste polinomial de ordem superior apropriado usando um algoritmo de ajuste de curva em Matlab ou outro software dedicado. 4 a 6 pontos perto da superfícieforam encontrados para funcionar bem em estudos anteriores 4-6. </li><li> Calcular os gradientes de temperatura não-dimensionais normais na superfície do combustível a partir do declive da ordem de ajuste polinomial maior para a distribuição de temperatura adimensional na superfície do combustível (y = 0). </li><li> Calcular a taxa de queima de massa local do gradiente de temperatura correspondente organizações não-dimensional na superfície do combustível usando uma correlação teórico baseado na analogia Reynolds 4. </li><li> Calcular o fluxo de calor por convecção a partir do gradiente de temperatura na superfície do combustível 5-6. </li></ol>

<ol><li>Babrauskas, V., Peacock, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+release+rate%3A+the+single+most+important+variable+in+fire+hazard%5BTitle%5D)+AND+%22Fire+Safety+J%22%5BJournal%5D)">Heat release rate: the single most important variable in fire hazard.</a> Fire Safety J. 18 (3), 255-272 (1992).</li>
<li>Pagni, P., Shih, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excess+pyrolyzate%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">Excess pyrolyzate.</a> Proc. Combust. Inst. 16 (1), 1329-1343 (1977).</li>
<li>Orloff, L., Modak, A. T., Alpert, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burning+of+large-scale+vertical+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">Burning of large-scale vertical surfaces.</a> Proc. Combust. Inst. 16 (1), 1345-1354 (1977).</li>
<li>Singh, A. V., Gollner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+local+mass+burning+rates+for+steady+laminar+boundary+layer+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">Estimation of local mass burning rates for steady laminar boundary layer diffusion flames.</a> Proc. Combust. Inst. 35 (3), 2527-2534 (2015).</li>
<li>Singh, A. V., Gollner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+methodology+for+estimation+of+local+heat+fluxes+in+steady+laminar+boundary+layer+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22Combust.+Flame%22%5BJournal%5D)">A methodology for estimation of local heat fluxes in steady laminar boundary layer diffusion flames.</a> Combust. Flame. 162 (5), 2214-2230 (2015).</li>
<li>Singh, A. V., Gollner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+burning+rates+and+heat+flux+for+forced+flow+boundary-layer+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22AIAA+J%22%5BJournal%5D)">Local burning rates and heat flux for forced flow boundary-layer diffusion flames.</a> AIAA J. 54 (2), 408-418 (2016).</li>
<li>Collis, D., Williams, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+convection+from+heated+wires+at+low+Reynolds+numbers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional convection from heated wires at low Reynolds numbers.</a> J. Fluid Mech. 6 (3), 357-384 (1959).</li>
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<li>Sforza, P., Steiger, M., Trentacoste, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+three-dimensional+viscous+jets%5BTitle%5D)+AND+%22AIAA+J%22%5BJournal%5D)">Studies on three-dimensional viscous jets.</a> AIAA J. 4 (5), 800-806 (1966).</li>
<li>Pizzo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+observations+on+the+steady-state+burning+rate+of+a+vertically+oriented+PMMA+slab%5BTitle%5D)+AND+%22Combust.+Flame%22%5BJournal%5D)">Experimental observations on the steady-state burning rate of a vertically oriented PMMA slab.</a> Combust. Flame. 152 (3), 451-460 (2008).</li>
<li>Chilton, T. H., Colburn, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+transfer+%28absorption%29+coefficients+prediction+from+data+on+heat+transfer+and+fluid+friction%5BTitle%5D)+AND+%22Ind.+Eng.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mass transfer (absorption) coefficients prediction from data on heat transfer and fluid friction.</a> Ind. Eng. Chem. 26 (1), 1183-1187 (1934).</li>
<li>Silver, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+the+Reynolds+analogy+to+combustion+of+solid+fuels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Application of the Reynolds analogy to combustion of solid fuels.</a> Nature. 165, 725-726 (1950).</li>
</ol>

Os autores não têm nada a divulgar.

O objetivo deste estudo foi desenvolver uma nova metodologia para a estimativa das taxas de queima de massa locais para ambos os combustíveis líquidos e sólidos sob uma variedade de condições de fluxo de campo. O estudo considerou dois casos, a convecção natural chama de difusão camada limite e convecção de fronteira chamas de difusão camada forçados estabelecidos em diferentes condições de livre-fluxo, usando combustíveis líquidos e sólidos. As taxas de combustão locais medidos através de medições de termopares de arame fino sobre ambos os pavios encharcado de combustível líquido e mais de lajes maciças de PMMA foram encontrados para coincidir com outros meios de estimativa, designadamente medidas de regressão de combustível. Estes gradientes de temperatura perto da superfície do combustível foram determinados usando uma correlação com base na analogia de Reynolds 12-13 que, embora exigindo constante, a combustão laminar, funcionou muito bem para amostras de pequenas dimensões, em última análise, resultando em dados dentro de 15% de precisão de resultados médios e muito mais mais por measurem locaisentos 4-6. O factor de correlação para estas medições da taxa de perda de massa locais depende do número de transferência de massa do combustível Spalding representativa e outras propriedades termofísicas do combustível que pode ser calculada a priori. Os resultados sugerem que esta técnica pode ser útil para extrair estas quantidades e compreender a queima de combustíveis de pequena escala em maior detalhe no futuro. Outros estudos na literatura têm expandido o trabalho representativo aqui incorporando simulações numéricas 4 e experimentos em amostras orientadas na vertical, queima livre 4,5, e as amostras horizontalmente montado sob ventos ambiente 6. Por estas configurações, os componentes de fluxo de calor foram também determinados localmente sobre a superfície de combustível usando a mesma técnica de termopar de fio fino muito perto da superfície de combustível condensado. Embora os componentes de fluxo de calor foram medidos no passado através da utilização de manómetros incorporados, this técnica é minimamente invasiva e oferece medição direta do fluxo de calor convectivas, o que não foi possível antes. Um cuidado especial deve ser tomado durante as experiências na escolha de configurações e configuração do aparelho específicos. Nestas experiências, os termopares escolhida para o passo 3.2 saliente a partir de um pequeno tubo de cerâmica, mantendo a tensão sobre o fio e fazer a localização do termopar relativamente fixo. Usando um fio termopar suspensa ao longo de todo o tubo de chama sem um reduziria as eventuais perturbações do tubo de cerâmica, no entanto, faria localizar a localização específica do termopar muito mais variável como o fio tende a expandir-se com o aumento das temperaturas. Por vezes, as mudanças na configuração poderia induzir efeitos em toda a largura da amostra (por exemplo, inclinadas a amostra). Se a configuração é modificada a partir dos estudados no passado 4-6, em torno etapa 4.14 controlos ocasionais que o mea temperatura da chamasurements em toda a largura da amostra não mostram variação significativa deve ser feita (ou seja, um pressuposto 2-D ainda detém). Caso contrário, um sistema de mapeamento 3-D terão de ser implementadas. Os passos mais críticos durante a execução dos experimentos tem a ver com a preparação do combustível e uso adequado de termopares. Mesmo pequenos desvios no posicionamento dos termopares pode causar erros, portanto, é preciso ter cuidado ao posicionar o termopar em passos 3.2, 4.13 e 4.14. A mecha de combustível também deve ser colocada de modo que como uma superfície plana quanto possível, é mantida (passo 2.1) e todo o material de enchimento deve ser cozida de mechas (passo 2.1.1). O sistema de escape, ativada na etapa 4.1 também deve ser mantido o mínimo ou isolado quanto possível perto da experiência para ajudar a eliminar perturbações de fluxo. Isto deve ser verificado, garantindo uma pequena vela não é soprado em que o teste será realizado (sem vento). Defletores, telas, Uma instalação em separado ou testes em um grande espaço pode ser usado para fazer isso. No passo 4.2, o combustível sólido deve ser inflamado o mais uniformemente possível. Enquanto o maçarico não é a fonte mais ideal de fazer isso, as experiências não foram encontrados para ser sensível à fonte de ignição, em trabalhos anteriores 4-6. Sensibilidade para a fonte de ignição deve ser documentado durante as experiências, variando o tempo ou a intensidade da exposição e observando os resultados da velocidade de queima em massa constante. Se a sensibilidade é observado um painel radiante deve ser, alternativamente, usado para inflamar amostras. combustíveis sólidos, ou qualquer combustível que não tem um grande (&gt; 300 s) região constante queima como observado por taxas de perda de massa deve ter mapeamento de temperatura tomada durante uma curta região. Por exemplo, no passo 4.13 do mapeamento é recomendado para o PMMA de ser assumido o primeiro 150 seg, enquanto que o combustível é ainda relativamente plana e a superfície de regressão tem sido bem documentada. medições de regressão da superfície pode I utilizarmageJ ou outro software de imagem similar para medir pixels nas fotografias e converter em comprimento. Alternativamente, um micrómetro digital pode ser utilizado para medir a regressão da superfície da placa de sólido depois arrefece (notar a superfície de materiais de &quot;borbulhante&quot;, tal como PMMA deve ser lixado primeiro). A correlação da velocidade de combustão proposto é baseado em hipóteses laminares, no entanto, é a hipótese de que esta técnica deve seguir uma forma semelhante para a queima turbulenta de uma superfície de combustível, se bem que com uma relação funcional modificado que deve ser determinada experimentalmente. O trabalho aqui apresentado pode ser posteriormente alargado a turbulento combustão camada limite e interações associadas entre turbulência e liberação de calor em fase gasosa que dirigem o fluxo de calor incidente a superfície do combustível pode ser investigado. A teoria sobre a qual a correlação velocidade de queima é baseado também negligencia radiação. A teoria é simplista leading para a incerteza em suas capacidades de previsão em circunstâncias que não são abrangidos pelo presente trabalho. Por exemplo, a metodologia descrita pode não funcionar para altas chamas onde a deposição de fuligem o fluxo de calor para a superfície é em grande parte por radiação. Para grandes chamas parede turbulentos, em que o fluxo de calor por radiação à superfície de combustível condensada é alta, a queima de correlação taxa proposta pode ou não funcionar. Inclusão de efeitos de radiação na correlação proposta é, assim, a pesquisa desejável e ainda devem ser realizadas a fim de determinar esta relação funcional. Esta área exige melhorias no modelo se os métodos de previsão confiantes devem ser atingidos por tais chamas.

Enquanto avanços críticas têm sido feitas na área de pesquisa de segurança contra incêndio ao longo do século passado, prevendo taxas de propagação das chamas continua a ser um desafio para muitos materiais em diversas configurações. A propagação das chamas, muitas vezes prossegue em ambos os ambientes construídos ou naturais como uma série de ignições de novos elementos, emanadas de uma fonte inicial de ignição. O conhecimento das características de combustão de materiais de queima individuais é fundamental, a fim de prever essas taxas de propagação das chamas, porque este contribui para taxas de aquecimento para elementos unignited. A taxa de libertação de calor (FCR) de um elemento de combustível Por conseguinte, foi citado como a quantidade mais fundamental na pesquisa de fogo 1, sendo aproximadamente igual à velocidade de combustão (perda de massa) do combustível de fase condensada, ou seja, a taxa de evaporação de uma taxa de combustível ou pirólise líquida de um combustível sólido. A velocidade de combustão pode ser pensado como uma medida da inflamabilidade de um material e é um parâmetro crítico na análise de risco de incêndio e a concepção de sistemas de extinção de incêndios. A perda local de massa (ou queima) taxa, M &quot;f, de uma parede vertical é, em particular, uma variável importante em muitos problemas relacionados com o fogo, tais como a propagação das chamas em uma parede, o crescimento fogo, e as taxas de libertação de energia dentro um fogo gabinete, e a propagação de fumos e gases quentes plumas Para previsão de propagação das chamas para cima em uma parede vertical, a altura da chama deve ser calculado, o que depende da taxa de libertação de energia total;. que, por sua vez, é diretamente influenciada pela a taxa de perda de massa local integrado em toda a área pirólise da parede 2-3. Enquanto o conhecimento destas taxas de perda de massa integrados são relativamente bem conhecidos, o conhecimento das taxas de queima de massa em locais incrementais ao longo de uma superfície de combustível não são bem conhecidos porque as técnicas experimentais para medir essas taxas são extremamente limitados. Uma técnica que fornece esta taxa de queima de massa &quot;local&quot;informação poderia proporcionar uma maior visão para a queima de combustíveis condensado, permitindo aos pesquisadores entender melhor os mecanismos que distinguem diferentes combustíveis ou configurações de um outro. Como a maioria dos materiais são em primeiro lugar avaliadas no pequena escala (por exemplo, num calorímetro de cone 1), um primeiro passo lógico é proporcionar uma técnica para medir as taxas de queima em massa local, em pequenas chamas de difusão laminar sobre superfícies de combustível condensadas. O trabalho aqui apresentado discute a metodologia experimental e protocolos para a realização de experimentos em chamas laminares estáveis ​​estabelecidas sobre superfícies combustíveis condensadas. Estimativa de gradientes de temperatura locais usando micro termopares é uma técnica particularmente útil para a estimativa das taxas de queima de massa locais e fluxos de calor nestas chamas 4-6. Uma análise dos dados da literatura mostra a dificuldade de determinar de transferência de calor, combustão e de fricção coeficientes locais no condensuperfície de combustível sed, que são importantes para compreender a física e os mecanismos subjacentes que impulsionam um incêndio em particular e sua propagação 4-6. Componentes de fluxos de calor, que permaneceram talvez o elemento fogo mais bem medidos em locais locais sobre uma superfície de combustível, têm-se revelado difícil de medir. Efeitos como a variabilidade de combustíveis, escalabilidade fluxo de calor, dificuldade de alcançar o estado de equilíbrio e as diferentes tecnologias de calibre de fluxo de calor têm contribuído para uma vez dispersão dos dados disponíveis na literatura 4. Medidas de gradientes de temperatura locais com alta precisão vai ajudar a aliviar esta variabilidade e também fornecer correlações de transferência de calor que poderiam ser usados ​​para a validação numérica de fogos de parede laminar, um problema de pesquisa fogo canônico. Tais experiências também são úteis em explorar a relação dinâmica entre a combustíveis chamas superfície de combustível condensado e gás de fase em laminar e camada limite turbulentas. Métodos para a captura com precisão estes gradientes de temperatura de uma forma precisa e repetível são descritos abaixo.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Termopares com conectores e braçadeiras</td></tr><tr><td>Unsheathed Fine Gauge T/C</td><td>P13R-002</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>Microtermopares de fio fino (tipo R)</td></tr><tr><td>Calibre fino sem bainha T/C</td><td>P13R-003</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>Microtermopares de fio fino (tipo R)</td></tr><tr><td>Cerâmica 2 furos redondos - 5 pk</td><td>TRX-010364-6</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>Tubos cerâmicos para segurar os termopares de fio fino</td></tr><tr><td>Fio de extensão de termopar</td><td>EXTT-RS-24-100</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>Fio de extensão termopar</td></tr><tr><td>Conectores macho fêmea</td><td>SHX-R/S-MF</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>Conectores para termopares tipo R&nbsp;</td></tr><tr><td>Acessórios</td><td>MSRT-116-10</td><td>Omega Engineering, Inc.</td><td>Tubos de borracha para manter a aderência dos tubos cerâmicos na extremidade dos conectores</td></tr><tr><td colspan="4">Mecanismo de travessia</td></tr><tr><td>X slide, curso = 10 polegadas, 0,025 pol/rotação, limites, NEMA 17</td><td>XN10-0100-E25-71</td><td>Velmex Inc.</td><td>Velmex unislide</td></tr><tr><td>Vexta tipo 17, 1,8 graus/passo 2phase, motor de passo de eixo único</td><td>PK245-01AA</td><td>Velmex Inc.</td><td>Motor de passo&nbsp;</td></tr><tr><td>Grampo de montagem, padrão usando 6-32 parafusos</td><td>XMC-2</td><td>Velmex Inc.</td><td>Acessórios de montagem para o unislide Velmex fornecido</td></tr><tr><td>6-32 x 7/16 SH Parafuso de Cabeça para Xslide em X & Eixo Y</td><td>XMB-1</td><td>Velmex Inc.</td><td>Acessórios de montagem para o unislide Velmex fornecido</td></tr><tr><td>Corrediça X, curso = 10 polegadas, 0,025 pol/rotação, limites, NEMA 17</td><td>XN10-0100-E25-71</td><td>Velmex Inc.</td><td>Velmex unislide</td></tr><tr><td>Vexta tipo 17, 1,8 graus/passo 2phase, motor de passo de eixo único</td><td>PK245-01AA</td><td>Velmex Inc.</td><td>Motor de passo&nbsp;</td></tr><tr><td>Grampo de montagem, padrão usando 6-32 parafusos</td><td>XMC-2</td><td>Velmex Inc.</td><td>Acessórios de montagem para o unislide Velmex fornecido</td></tr><tr><td>6-32 x 7/16 SH Parafuso de Cabeça para Xslide em X & Eixo Y</td><td>XMB-1</td><td>Velmex Inc.</td><td>Acessórios de montagem para o unislide Velmex fornecido</td></tr><tr><td>Controle, controle de motor de passo programável de 2 eixos, 1 motor de cada vez</td><td>VXM-2</td><td>Velmex Inc.</td><td>Controlador de motor de passo</td></tr><tr><td>Cabo de comunicação serial USB para RS232 DB9 10 pés</td><td>RPC-USB-RS232-3M</td><td>Velmex Inc.</td><td>Cabo de comunicação serial entre o controlador do motor de passo e&nbsp; computador</td></tr><tr><td colspan="4">Hardware de aquisição de dados</td></tr><tr><td>NI 9214 16-Ch Isothermal TC, 24-bit C Series Module para medições de termopar de alta precisão (inclui bloco de terminais)</td><td>781510-01</td> Cartão de aquisição <td>de dados de termopar</td><td>National Instruments</td></tr><tr><td>Cabo de alimentação, AC, EUA, 120 VAC, 2,3 metros</td><td>763000-01</td><td>National Instruments</td><td>Cabo de alimentação para o chassi</td></tr> <tr><td>C-DAQ de 8 slotscDAQ-9178, chassi CompactDAQ (USB de 8 slots)</td> <td>781156-01</td><td>Chassi</td><td>C-DAQ da National Instruments para NI 9214 e NI 9239</td></tr><tr><td>Supressão de EMI Ferrite para NI 9229/39 BNC</td><td>782801-01</td><td>Acessórios da National Instruments</td><td>para placa de aquisição de dados NI 9239</td></tr><tr><td>NI 9239 BNC, 4-Ch +/-10&nbsp; V, 50&nbsp; kS&#8288;/&#8288; s por canal</td><td>780181-01</td> Cartão de aquisição de dados <td>da National Instruments</td><td>para sistema de anemômetro de fio quente</td></tr><tr><td>cDAQ-9171, chassi CompactDAQ (1 slot USB)</td><td>781425-01</td><td>Chassi C-DAQ da National Instruments</td><td>para NI 9214&nbsp;</td></tr><tr><td colspan="4">Câmeras</td></tr><tr><td>Nikon D7100 24.1 MP DX-Format CMOS Digital SLR com 18-105&nbsp; mm f/3.5-5.6 AF-S DX VR ED Nikkor Lente</td><td>Nikon D7100</td><td>Amazon</td><td>Digital SLR para tirar fotografias de chama de vista superior</td></tr><tr><td>Canon EOS Rebel T5 DSLR CMOS Digital SLR Camera e DIGIC Imaging com EF-S 18-55&nbsp; mm f/3.5-5.6 Lente IS</td><td>Canon EOS Rebel T5 DSLR&nbsp;</td><td>Câmera digital SLR da Amazon</td><td>para tirar fotografias de chamas</td></tr><tr> de vista lateral<td colspan="4">Mass balance</td></tr><tr><td>Mettler-Toledo, MS32001L Balance Prec 32,200&nbsp; g x 0,1&nbsp; g</td><td>97035-654</td><td>VWR</td><td>Balança de massa eletrónica de precisão para medir a taxa</td></tr><tr> média de combustão de massa<td colspan="4">Mini CTA system System</td></tr><tr><td>MiniCTA Anemómetro Package for wire- and film-probes</td><td>9054T0461</td><td>Dantec Dynamics</td><td>Sistema de fio quente para medição de velocidades e intensidade de turbulência na saída</td></tr><tr> do túnel de vento<td colspan="4">Equipamento de túnel de vento</td></tr><tr><td>1/2 pol. x 4 pés. x 8 pés. C-3 Peça Inteira Contraplacado Doméstico de Bétula</td><td>Modelo # 833185</td><td>Home Depot</td><td>Usado para fazer o túnel de vento em escala de laboratório</td></tr><tr><td>Woodgrain Millwork WM 206 11/16 pol. x 11/16 pol. x 96 pol. Moldura de Canto de Pinho de Madeira</td><td>Modelo # 109610</td><td>Home Depot</td><td>Usada para fazer a mola de extensão do túnel de vento em escala de laboratório</td></tr><tr><td>, extremidades de laço, 6.562" de comprimento total, pacote de 6</td><td>1330K26</td><td>McMaster-Carr</td><td>Usado para fazer o túnel de vento em escala de laboratório</td></tr><tr><td>Pano de Arame de Grau de Peneira, Malha 30x30, diâmetro do fio de 0.0130". Folha de 12"x12"</td><td>9241T41</td><td>McMaster-Carr</td><td>Usado para fazer o túnel de vento em escala de laboratório</td></tr><tr><td>Tela de Arame de Grau de Peneira, Malha 40x40, diâmetro do fio de 0,0065". Folha de 12"x12"</td><td>9241T42</td><td>McMaster-Carr</td><td>Usada para fazer o túnel de vento em escala de laboratório</td></tr><tr><td>Mesa Elevatória Móvel Operada por Pé, Capacidade de 600#, 10" - 33" Altura da Mesa</td><td>2791T22</td><td>McMaster-Carr</td><td>Mesa para segurar a configuração experimental</td></tr><tr><td>ebm-papst p/n: G3G250-MW75-05 (EC Centrífugo soprador, 200-240&nbsp; V, trifásico, 50/60&nbsp; Hz, motor M3G112-EA, 2.2&nbsp; kW)</td> <td>G3G250-MW75-05</td><td>Ebm papst</td><td>Ventilador para o túnel de vento</td></tr><tr><td>ebm-papst p / n: HX0C-003-000-04 (Controlador)</td> <td>HX0C-003-000-04</td><td>Ebm papst</td><td>Controlador de modulação por largura de pulso para controlar a velocidade do ventilador</td></tr><tr><td>8020 1 " X 1" PERFIL COM FENDA EM T&nbsp;</td><td>8020-1010</td><td>80/20 (Rankin Automation)</td> <td>Usado para criar uma estrutura para o túnel de vento</td></tr><tr><td>Selante de silicone Momentive/GE RTV108, cartucho de 10,1 onças, semitransparente</td><td>7545A472</td><td>Selante McMaster Carr</td><td>para madeira</td></tr><tr><td colspan="4">Software</td></tr><tr><td>LabVIEW</td><td>Contatar fornecedor</td><td>National Instruments</td><td>Usado para aquisição e análise contínua de dados de temperatura. Alternativamente, usado para posicionar o termopar.</td></tr><tr><td>Mettler Toledo</td><td>Contatar fornecedor</td><td>Mettler Toledo</td><td>Usado para medir a taxa de perda de massa do pavio de combustível condensado / placa sólida com o tempo</td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>Download gratuito</td><td>NIH, http://imagej.nih.gov/ij/</td> <td>Usado para medir a distância do impasse da chama e a regressão da superfície da placa de combustível sólido</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Contatar fornecedor</td><td>Mathworks</td><td>Usado para pós-processamento de dados</td></tr><tr><td>Fortran 90/95</td><td>Contatar fornecedor</td><td>A empresa Fortran</td><td>Usado para pós-processamento de dados</td></tr><tr><td colspan="4">Materiais</td></tr><tr><td>Metanol&nbsp;</td><td>UMD Chem Store</td><td>NA</td><td>Combustível líquido</td></tr><tr><td>Etanol&nbsp;</td><td>UMD Chem Store</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>Óculos de segurança</td> de combustível líquido <td>UMD Chem Store</td><td>NA</td><td>Usado para fins de segurança</td></tr><tr><td>garrafa de spray</td><td>UMD Chem Store</td><td>NA</td><td>Usado para transportar água em caso de emergência</td></tr><tr><td>Seringa 60 cc</td><td>UMD Chem Store</td><td>NA</td><td>Usado para embeber o pavio de combustível líquido com combustíveis líquidos</td></tr><tr><td>Folha de Acrílico Opticamente Transparente, 1/8" de Espessura, 24" x 48"</td><td>Mc master carr</td><td>8560K262</td><td>Solid fuel PMMA</td></tr><tr><td>Loctite Proxy Pak (Adesivo de alta temperatura)</td><td>Mc master carr</td><td>7556A33</td><td>Usado para cobrir os lados do pavio com folha de alumínio</td></tr><tr><td>Tinta Spray de Aerossol de Alta Temperatura (Preto)</td><td>Mc master carr</td><td>7832T1</td><td>Usado para pintar o isolamento&nbsp;</td></tr><tr><td>Tocha de Gás Propano Econômico Auto-Ignitante Chama Ajustável, 4,179&nbsp; Btu/hr</td><td>Mc master carr</td><td>78245A3</td><td>Tocha de propano para acender a placa de combustível sólido</td></tr><tr><td>Luva de Algodão Resistente ao Calor com Revestimento de Nitrilo, 400 Graus F Temperatura Máxima, 10" Lg, Grande</td><td>Mc master carr</td><td>56025T1</td><td>Usado para fins de segurança</td></tr><tr><td>Tela de Proteção Modular com Cortina de Amarração, 6'&nbsp; Altura x 4'&nbsp; Largura Fibra de Vidro</td> Resistente à Abrasão <td>Mc master carr</td><td>9145T84</td><td>Cortina resistente ao fogo para o fundo</td></tr><tr><td>Liga de Alumínio Multiuso 6061 .125" de espessura, 12" x 24"</td><td>Mc master carr</td><td>89015K28</td><td>Usado para segurar o isolamento</td></tr><tr><td>Contraplacado de grau marinho 1/2" de espessura, 12" x 24"</td><td>Mc master carr</td><td>1125T32</td><td>Usado para segurar a configuração experimental</td></tr><tr><td>Liga de alumínio multiuso 6061 U-channel, 2" base x 1-1/4" pernas, 1' comprimento</td><td>Mc master carr</td><td>1630T473</td><td>Usado para segurar a placa de alumínio, isolamento e pavio</td></tr><tr><td>Alumínio anodizado arquitetônico (liga 6063) ângulo de 90 graus, 1/8" Thk, 1/2" x 1/2" pernas, 6' L</td><td>Mc master carr</td><td>4630T21</td><td>Usado para segurar a placa de alumínio, isolamento e pavio</td></tr><tr><td>Sistema de Enquadramento com Fenda em T em Polegadas de Alumínio Conector oculto de 90 graus, para extrusão de 1"</td><td>Mc master carr</td><td>47065T155</td><td>Usado para segurar a placa de alumínio, isolamento e pavio</td></tr><tr><td>Sistema de Enquadramento com Fenda em T de Alumínio Polegada Suporte estendido de 90 graus, Único, 4 Furos, para extrusão de 1"</td><td>Mc master carr</td><td>47065T175</td><td>Usado para segurar a placa de alumínio, isolamento e pavio</td></tr><tr><td>Sistema de Enquadramento T-Slotted de Alumínio Quatro-Slot único, extrusão sólida de 1", comprimento 4'</td><td>Mc master carr</td><td>47065T101</td><td>Usado para segurar a placa de alumínio, isolamento e pavio</td></tr><tr><td>1/2" x 48" x 36" (placa de isolamento Superwool 607) 1 caixa contendo 12 folhas</td><td>Mccormick Insulation</td><td>Superwool 607&nbsp;</td><td>Material de isolamento para fazer o pavio e o suporte do pavio</td></tr></tbody></table>

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Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames

Modelando o comportamento ao fogo realista de combustíveis de fase condensada manteve-se fora do alcance, em parte devido a uma incapacidade para resolver as complexas interações que ocorrem na interface entre chamas em fase gasosa e combustíveis de fase condensada. A pesquisa atual fornece uma técnica para explorar a relação dinâmica entre a combustíveis chamas superfície de combustível condensado e gás de fase na camada limite laminar. Experimentos têm sido realizados em ambos os ambientes de convecção forçada e livres sobre ambos os combustíveis sólidos e líquidos. Uma metodologia única, com base na analogia de Reynolds, foi utilizada para estimar as taxas de queima em massa local e fluxos de calor da chama para estas limite laminar chamas de difusão camada utilizando gradientes de temperatura locais na superfície do combustível. As taxas de combustão de massa locais e feedback de calor por convecção e radiação das chamas foram medidos em ambas as regiões de pirólise e pluma, utilizando gradientes de temperatura mapeados perto da parede por um traver de dois eixosSE sistema. Estas experiências são demorados e pode ser um desafio para projetar como a superfície de combustível condensada queima de forma constante por apenas um período limitado de tempo após a ignição. Os perfis de temperatura perto da superfície do combustível precisam ser mapeados durante a queima constante de uma superfície de combustível condensada a uma resolução espacial muito elevada, a fim de capturar as estimativas razoáveis ​​de gradientes de temperatura locais. correções cuidadosas para perdas de calor por radiação dos termopares são também essenciais para medições precisas. Por estas razões, toda a montagem experimental precisa ser automatizada com um mecanismo de avanço controlado por computador, eliminando a maioria dos erros devido ao posicionamento de um micro-termopar. Um esboço de passos para capturar reproducibly gradientes de temperatura próxima da parede e usá-los para avaliar as taxas de queima e fluxos de calor local é fornecido.

Descrevemos o uso de microtermopares para estimar gradientes de temperatura locais em chamas de difusão da camada limite laminar constante. Por extensão da Analogia de Reynolds, os gradientes de temperatura locais podem ser usados para estimar as taxas locais de queima de massa e os fluxos de calor em tais chamas com alta precisão.

Metodologia experimental para Estimativa do local fluxos de calor e queima Tarifas em estacionário limite laminar Chamas camada de difusão

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex ...

O objetivo geral deste experimento é descrever o uso de microtermopares para estimar gradientes de temperatura locais em superfícies de combustíveis condensados em chamas de difusão com camada limite laminar estacionária. Este método pode ajudar a responder questões fundamentais na área da ciência do fogo, como explorar a relação dinâmica entre uma superfície de combustível condensado inflamável e chamas na fase gasosa em camadas limites laminares e turbulentas. A principal vantagem dessa técnica é que ela pode ser usada para medir com precisão taxas locais de queima de massa em chamas de difusão com camada limite laminar estacionária.Colin Miller e Wei Tang demonstrarão este procedimento. Ambos são estudantes de doutorado em engenharia mecânica. Para experimentos com combustível líquido, prepare um pavio de combustível a partir de um material poroso não combustível, como lã de silicato de terra alcalina.Asse o pavio por cerca de 20 minutos usando uma chama de difusão de um maçarico de propano. Isso queimará todas as ligantes orgânicas dentro do pavio. Em seguida, aplique um adesivo de alta temperatura na folha de alumínio e fixe a folha de alumínio ao pavio.A parte superior deve permanecer limpa. Para experimentos com combustível sólido, prepare uma folha do combustível sólido com as mesmas dimensões do pavio. Para fixar o combustível sólido, corte um entalhe longo em uma folha de placa de isolamento de fibra cerâmica, ou use um material poroso não inflamável selado com tinta preta fosca resistente a altas temperaturas.Para experimentos de convecção livre ou de fluxo forçado, posicione uma câmera fotográfica digital SLR de modo que ela possa visualizar o eixo central do combustível e um lado completo da chama. Para chamas de convecção forçada, observe o centro da amostra de combustível em uma área de dezesseis por oito centímetros, para que a distância de afastamento da chama na zona de pirólise possa ser calculada. Em seguida, posicione o mecanismo de varredura acima da amostra de combustível.Em seguida, prenda cuidadosamente um termopar de fio de 50 micrômetros ao seu eixo horizontal. Depois, ligue o controlador programável do motor de passo e, para experimentos com fluxo forçado, conecte o ventilador centrífugo do túnel de vento. A seguir, ajuste o controlador PWM de acordo com a velocidade do ventilador.Use um anemômetro de fio quente para verificar a velocidade na saída do túnel de vento. Agora, coloque os equipamentos de proteção e faça os preparativos finais para realizar o teste. Sature o pavio com combustível líquido.Em seguida, coloque cuidadosamente o pavio embebido em combustível ou a placa de combustível sólido no suporte do pavio-combustível. Agora, verifique criticamente o nivelamento da superfície do pavio-combustível utilizando um medidor de ângulo. Depois, verifique a balança de massa e anote sua leitura antes do teste.Antes de inflamar o combustível, verifique a ventilação da sala. O exaustor deve funcionar, mas estar ajustado para perturbar minimamente o fluxo de ar ao redor do experimento. Antes de inflamar uma amostra, calibre a câmera digital utilizando uma régua no local onde a amostra será colocada.Além disso, inicie a aquisição de dados a partir do software da balança. Agora, posicione a amostra e, em seguida, acenda o combustível com um maçarico de propano. Para pavios, toque momentaneamente a superfície da ponta com a chama.Para combustíveis sólidos, passe a chama uniformemente sobre a superfície por 50 a 60 segundos. Após o período de queima, apague a chama soprando-a. No caso de combustíveis sólidos, deixe a queima ocorrer por um tempo determinado.Em seguida, repita o processo de queima várias vezes utilizando o mesmo intervalo de tempo. Após coletar todos os dados de queima, desligue o soprador ajustando o controlador PWM para zero e desconectando o soprador. Por fim, desligue o controlador do motor de passo.Após várias queimas, a regressão incremental de um combustível sólido pode ser medida para verificar outras métricas. Após cada período de queima, corte o combustível sólido queimado ao longo da linha central. Em seguida, documente a regressão da queima com uma fotografia de vista lateral.Analise as fotos de vista lateral no ImageJ. Abra-as por meio de Selecionar Arquivo e Abrir Imagem. Em seguida, abra a imagem da régua usando a opção Abrir Imagem de Calibração.Em seguida, empilhe a imagem de calibração sobre a imagem do combustível sólido. Agora, defina a escala de medição traçando uma linha entre dois pontos com distância conhecida na régua. Depois, escolha Definir Escala no menu Analisar.No painel Definir Escala, insira a Distância Conhecida da linha e clique em OK. Repita este procedimento com uma nova linha para confirmar que a escala de medição está correta. Agora, meça as distâncias na fotografia da amostra desenhando uma linha e observe o ângulo e a distância na barra de status. Ao pressionar Control M, os dados são salvos na janela de dados.A regressão da queima é calculada como a espessura da amostra subtraída de sua espessura inicial. Importante observar o intervalo de tempo durante o qual a superfície do combustível permanece aproximadamente plana. Utilize a regressão da queima desse período para comparação com o mapeamento de temperatura ou para ajustes nas posições dos termopares realizados para compensar a regressão da superfície.Para configurar o mapeamento de temperatura, alinhe cuidadosamente um termopar micro com a superfície do combustível utilizando um unislide X-Y. Posicione-o no centro do pavio de uma amostra sólida. Para um pavio de combustível, use o unislide X-Y para posicionar cuidadosamente o termopar micro ao longo da borda dianteira.É fundamental que um termopar seja posicionado perfeitamente sobre a superfície da amostra. Se estiver desalinhado, todas as medições apresentarão algum grau de imprecisão. Ele deve estar o mais próximo possível da superfície do combustível para medições precisas.No script Velmex, defina o intervalo de mapeamento de temperatura durante queimas estáveis como 150 segundos para PMMA sólido ou como 400 segundos para pavios impregnados com líquido. Defina o tamanho do passo, medido na superfície da amostra, para coletar dados a cada quarto de milímetro. Defina a taxa de amostragem entre 100 e 500 hertz.Se a superfície se deformar dentro das margens de erro do experimento durante a varredura, os resultados deixarão de ser válidos; portanto, é fundamental ajustar corretamente o período de medição e o espaçamento. Agora, ao realizar o experimento de queima, execute o programa de aquisição de dados para que ele leia o algoritmo de varredura da grade a partir de uma pasta na área de trabalho. Com o programa em execução, os dados serão registrados automaticamente quando acionados pelo módulo de aquisição de dados no LabVIEW.As taxas de perda de massa e os perfis de temperatura em uma chama de difusão em camada limite com convecção forçada foram medidas para amostras de PMMA. Os resultados mostram que temperaturas precisas podem ser capturadas próximas à superfície do combustível com pequenos erros, graças a termopares microscópicos e ao método de correção da radiação de dois termopares. Os gradientes de temperatura adimensionais ao longo da superfície do combustível de uma chama de difusão em camada limite de PMMA foram medidos em duas velocidades da corrente de ar.As variações das taxas locais de queima de massa também foram medidas em diferentes condições de corrente livre. As taxas locais de queima de massa obtidas por meio de gradientes de temperatura adimensionais também foram comparadas com os dados experimentais obtidos por meio da regressão da superfície de PMMA. Os resultados foram muito semelhantes.Os componentes dos fluxos de calor da chama foram examinados com maior detalhe em um fluxo forçado de 2,06 metros por segundo. O detalhamento das medições de temperatura próxima à superfície permitiu a extração dos fluxos de calor convectivo, os quais, quando combinados com as taxas de perda de massa na superfície, forneceram todos os componentes da queima para análise local. Uma vez dominada, esta técnica pode ser realizada em poucos minutos por amostra de combustível.Após este procedimento, pode-se realizar a análise das taxas locais de queima e da transferência de calor para melhor compreender o comportamento de queima dos materiais e validar códigos numéricos. Não se esqueça de que trabalhar com estas chamas pode ser extremamente perigoso, e precauções como o uso de proteção ocular, trabalhar em ambientes bem ventilados e garantir que os materiais em combustão sejam não tóxicos devem sempre ser tomadas durante a realização deste procedimento.

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