Experiências de túnel de vento para estudar Chaparral coroa fogos

O objetivo geral desta metodologia é esclarecer algumas das principais características que ditam o grau de interação da camada superficial da coroa em incêndios de copa chaparral. Esse método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo de incêndios florestais, como as condições que ditam a transição bem-sucedida e a disseminação para a camada da copa. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite a medição da perda de massa de temperatura tanto para a camada de combustível da superfície quanto para a camada de combustível da coroa.

Para começar, modifique quatro grampos C prendendo mosquetões de porta de mola dupla através do orifício na extremidade do parafuso de fixação. Use esses mosquetões para suspender o leito de combustível da coroa. Usando um conjunto diferente de grampos C, fixe cada célula do medidor de carga na parte superior da estrutura do túnel de vento.

Em seguida, prenda os grampos C modificados na extremidade livre das células do strain gauge com os mosquetões pendurados. Use correntes para conectar a plataforma do leito de combustível da coroa a um mosquetão. Conecte seus fios à ponte de pedra de ervas daninhas, que será usada para aquisição de dados.

Cubra as células de carga com material isolante de incêndio, como o tipo usado para abrigos contra incêndio. Para obter a constante de calibração, A, prenda pesos de precisão à primeira célula de carga. Defina o ganho da célula de carga para 128 usando o campo de número de entrada.

Isso corresponde ao valor máximo permitido pelo dispositivo. Em seguida, leia a saída do sinal em resposta ao peso na saída zero. Em seguida, solte o peso para produzir um sinal de ausência de carga.

Leia o novo valor exibido na interface do instrumento. Calcule a constante de calibração com base na equação mostrada aqui. Em seguida, na interface do controlador, preencha o valor do canal M para cada sensor com o valor A.To encontre o valor de deslocamento, B, remova todos os pesos, leia o valor na caixa G calibrada das saídas e multiplique esse valor por menos um.

O número resultante é a constante, B.Digite esse número na caixa A do canal de adição zero. Repita essas etapas de calibração para cada célula de carga que faz parte do sistema. Da pilha de combustível coletada para queima, colete de três a quatro garrafas de meio litro de combustível.

Seguindo os procedimentos delineados por Countryman e Dean, seque as amostras no forno para obter o teor de umidade do combustível adequado. Quando estiver pronto, apare os galhos individuais de um feixe de chamise recém-colhido para remover o material morto e o material do galho com mais de um quarto de polegada de diâmetro. Colocar o restante material combustível vivo no recipiente para pesagem.

Selecione dois quilos de chamise aparado e 0,5 kg de excelsior usando uma balança eletrônica. Em seguida, coloque 0,5 kg de excelsior no leito de combustível da superfície no fundo do funil de vento, garantindo que a densidade aparente seja a mais uniforme possível. Em seguida, separe para afofar o excelsior compactado e diminua sua densidade aparente para que queime facilmente.

Carregue dois quilos de chamise aparado na plataforma pendurada nas células de carga para criar o leito de combustível elevado. Espalhe uniformemente os galhos chamise por toda a plataforma para produzir um leito de combustível uniforme. Conecte uma matriz de 16 termopares a um registrador de dados com um tempo de resposta de 0,9 segundos.

Insira seis dos termopares na camada de combustível da coroa a 20 centímetros de distância, evitando o contato com os galhos. Em seguida, insira 10 termopares na camada de combustível da superfície. Coloque esses termopares de combustível de superfície a 10 centímetros de distância e evite o contato de termopares com ramificações.

Ative o registro de dados clicando no botão Iniciar na interface do software de controle do termopar. Monte um alvo de referência visual que tenha marcas vermelhas em intervalos de 10 centímetros acima da janela do túnel de vento. Em seguida, coloque câmeras para coleta de dados fotográficos.

Focando na área de teste do funil de vento, ajuste o foco da câmera para capturar todo o alvo de referência vertical, bem como a área do leito de combustível. Em seguida, configure uma câmera de vídeo montando-a com o suporte de parede da câmera universal na parede para fornecer uma visão completa da seção de teste do funil de vento. Em seguida, defina a velocidade do ventilador do túnel de vento para um metro por segundo no controlador de velocidade.

Em seguida, ligue brevemente o ventilador para garantir que esteja funcionando corretamente. Feche todas as portas do edifício para garantir que as aberturas do telhado sejam a única saída possível para a evacuação de fumaça. Em seguida, ligue os ventiladores de suprimento de ar para trazer ar fresco de fora do prédio em quatro níveis e ligue os exaustores para evacuar a fumaça pelas aberturas do telhado.

Antes de cada experimento, use um higrômetro de bulbo úmido para medir a umidade relativa e a temperatura do ar ambiente. Ligue a câmera de vídeo para gravar o experimento. Em seguida, fale em voz alta o número ou código do experimento, a data e a configuração experimental para que o microfone da câmera de vídeo registre essas informações.

Em seguida, instrua a equipe do computador a iniciar o registro de dados marcando a opção ativar registro de dados na interface de controle do instrumento. Antes de queimar, certifique-se de que todas as portas do prédio estejam fechadas. Uma vez que o leito de combustível tenha sido aceso, saia da seção de teste e feche a porta do túnel.

Quando instruído a acender, molhe a borda dianteira do leito de combustível da superfície excelsior com álcool etílico desnaturado e, em seguida, coloque a garrafa de álcool longe da zona de ignição. Usando uma tocha de butano, acenda a extremidade do leito de combustível da superfície em uma linha paralela à borda de ataque do leito de combustível. Se o vento for necessário para o experimento, ligue o ventilador do túnel de vento.

Registre a gravação por toda a sua duração, que varia de acordo com a configuração e as condições. Usando dados de vídeo, os dados da altura da copa e da chama superficial foram obtidos. Os dados mostrados aqui representam um experimento que inclui vento.

Nesses tipos de experimentos, a chama começa pequena, fica maior perto do meio do leito de combustível e decai com o tempo à medida que as chamas se aproximam do final do leito de combustível. Ao utilizar os strain gauges, as taxas de consumo de combustível podem ser determinadas e mostram a evolução da perda de massa durante toda a queima. A porcentagem de perda de massa para as camadas superficial e da coroa é mostrada aqui, versus a porcentagem do tempo total de queima.

O vento aumenta a taxa de perda de massa para as camadas de combustível da superfície e da coroa. Os casos sem vento levaram em média quatro minutos e meio para queimar até a conclusão, e o caso de vento de um metro por segundo levou apenas dois minutos e meio para queimar. Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em 30 a 40 minutos se for executada corretamente.

Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de calibrar adequadamente o instrumento de perda de massa do campo da coroa e aparar os campos da coroa para que fiquem com um quarto de polegada ou abaixo do diâmetro. Seguindo a metodologia e o uso deste procedimento podem ser realizados para responder a perguntas adicionais sobre a transferência de calor radiativa. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter um bom entendimento sobre como medir alguns dos principais parâmetros que ditam a interação da superfície e da camada da coroa em incêndios de copa chaparral.

Trabalhar com fogo em escalas de funil de vento pode ser extremamente perigoso. Precauções como o uso de equipamentos de proteção individual, incluindo roupas resistentes ao fogo e óculos de proteção, durante a realização de experimentos devem ser tomadas.