Аэродинамической экспериментов для изучения Chaparral Корона пожаров

Общая цель данной методологии заключается в уточнении некоторых ключевых характеристик, определяющих степень взаимодействия поверхностного слоя кроны при пожарах чапарраля. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области лесных пожаров, такие как условия, определяющие успешный переход и распространение на верхний слой. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет измерять потерю массы при температуре как для поверхностного топливного слоя, так и для коронного топливного слоя.

Для начала модифицируйте четыре C-образных зажима, прикрепив карабины с двойными пружинными затворами через отверстие на конце зажимного винта. Используйте эти карабины для подвешивания коронного топливного слоя. Используя другой набор C-образных зажимов, прикрепите каждую ячейку датчика грузовой струны к верхней части рамы аэродинамической трубы.

Затем прикрепите модифицированные C-образные зажимы к свободному концу тензометрических ячеек так, чтобы карабины свисали вниз. С помощью цепей соедините платформу для коронного топливного слоя с карабином. Подключите их провода к мосту из сорного камня, который будет использоваться для сбора данных.

Накройте тензодатчики огнеизоляционным материалом, например, тем, который используется для пожарных убежищ. Чтобы получить калибровочную константу А, прикрепите прецизионные гири к первому тензодатчику. Установите коэффициент усиления тензодатчика на 128 с помощью поля ввода номера.

Это соответствует максимальному значению, разрешенному устройством. Затем считайте выходной сигнал в ответ на вес на выходе ноль. Затем отцепите груз, чтобы подать сигнал о холостом ходе.

Прочитайте новое значение, отображаемое в интерфейсе прибора. Рассчитайте калибровочную константу на основе приведенного здесь уравнения. Затем в интерфейсе контроллера заполните значение канала M для каждого датчика значением A.To найдите значение смещения B, удалите все веса, прочитайте значение в откалиброванном поле G на выходах и умножьте это значение на отрицательное.

Полученное число является константой, B. Введите это число в поле добавления нулевого канала A. Повторите эти шаги калибровки для каждого тензодатчика, входящего в состав системы. Из кучи горючего, собранного для сжигания, соберите три-четыре однопинтовые бутылки с топливом.

Следуя процедурам, описанным Кантрименом и Дином, высушите образцы в духовке, чтобы получить надлежащее содержание влаги в топливе. Когда все будет готово, обрежьте отдельные ветви из пучка недавно собранного шамиса, чтобы удалить мертвый материал и материал ветвей диаметром более четверти дюйма. Поместите оставшийся живой топливный материал в контейнер для взвешивания.

Выберите два килограмма обрезанной шамизы и 0,5 килограмма эксельсиора с помощью электронных весов. Затем поместите 0,5 килограмма эксельсиора на поверхностный топливный слой на дне ветровой воронки, обеспечив максимально равномерную насыпную плотность. Затем раздвиньте, чтобы взбить уплотненный эксельсиор и уменьшить его объемную плотность, чтобы он легко горел

Загрузите два килограмма обрезанного шамиза на платформу, свисающую с тензодатчиков, чтобы создать приподнятый топливный слой. Равномерно распределите ветки шомзы по всей платформе, чтобы получился равномерный топливный слой. Подключите массив из 16 термопар к регистратору данных со временем отклика 0,9 секунды.

Вставьте шесть термопар в верхний слой топлива на расстоянии 20 сантиметров друг от друга, при этом избегая соприкосновения с ветвями. Затем вставьте 10 термопар в поверхностный слой топлива. Расположите эти поверхностные топливные термопары на расстоянии 10 сантиметров друг от друга и избегайте контакта термопар с ветвями.

Активируйте регистрацию данных, нажав кнопку «Пуск» в интерфейсе программного обеспечения для управления термопарой. Установите визуальную опорную мишень с красными метками с интервалом 10 сантиметров над окном аэродинамической трубы. Далее разместите фотоаппараты для сбора фотоданных.

Сосредоточившись на испытательной зоне ветровой воронки, отрегулируйте фокус камеры таким образом, чтобы захватить всю вертикальную опорную цель, а также область топливного слоя. Затем настройте видеокамеру, закрепив ее с универсальным настенным креплением для камеры, чтобы обеспечить полный обзор испытательной секции ветровой воронки. Затем установите скорость вращения вентилятора аэродинамической трубы на один метр в секунду на регуляторе скорости.

Затем кратковременно включите вентилятор, чтобы убедиться, что он функционирует должным образом. Закройте все двери в здании, чтобы вентиляционные отверстия на крыше были единственным возможным выходом для дымоудаления. Затем включите приточные вентиляторы, чтобы привозить свежий воздух снаружи здания на четырех уровнях, и включите вытяжные вентиляторы, чтобы удалить дым через вентиляционные отверстия крыши.

Перед каждым экспериментом используйте гигрометр по влажному термометру для измерения относительной влажности и температуры окружающего воздуха. Включите видеокамеру, чтобы записать эксперимент. Затем произнесите вслух номер или код эксперимента, дату и конфигурацию эксперимента, чтобы микрофон на видеокамере зафиксировал эту информацию.

Затем проинструктируйте компьютерную бригаду начать регистрацию данных, установив флажок «Включить регистрацию данных» в интерфейсе управления прибором. Перед сжиганием убедитесь, что все двери здания закрыты. После того, как топливный слой будет воспламенен, выйдите из испытательной секции и закройте дверь туннеля.

Получив команду на воспламенение, смочите переднюю кромку поверхностного топливного слоя эксельсиора денатурированным этиловым спиртом, а затем поместите бутылку со спиртом подальше от зоны воспламенения. С помощью бутановой горелки поджечь конец поверхностного топливного слоя по линии, параллельной переднему краю топливного слоя. Если для эксперимента требуется ветер, включите вентилятор аэродинамической трубы.

Записывайте запись записи на протяжении всей ее продолжительности, которая зависит от настроек и условий. С помощью видеоданных были получены данные о короне и высоте пламени поверхности. Показанные здесь данные представляют собой эксперимент, который включает ветер.

В таких экспериментах пламя начинается с малого, увеличивается ближе к середине топливного слоя и со временем затухает по мере того, как пламя приближается к концу топливного слоя. С помощью тензометрических датчиков можно определить нормы расхода топлива и показать эволюцию потери массы в течение всего сгорания. Здесь показан процент потери массы как для поверхностного, так и для коронкового слоев, в зависимости от процента от общего времени горения.

Ветер увеличивает скорость потери массы как для поверхностных, так и для коронных топливных слоев. Безветренный корпус загорался в среднем за четыре с половиной минуты, а до полного обжига ветрогенератора со скоростью один метр в секунду — всего две с половиной минуты. После освоения этой техники ее можно выполнить за 30-40 минут, если она выполнена правильно.

Пытаясь выполнить эту процедуру, важно помнить о правильной калибровке прибора для потери массы коронного поля и обрезке коронных полей так, чтобы они были на уровне или меньше четверти дюйма в диаметре. Следуя методологии этой процедуры, можно использовать ее для ответа на дополнительные вопросы о радиационной теплопередаче. После просмотра этого видео у вас должно сложиться четкое представление о том, как измерить некоторые ключевые параметры, которые определяют взаимодействие поверхности и слоя короны при пожарах чапарраля.

Работа с огнем на весах ветровой воронки может быть крайне опасной. Во время проведения экспериментов следует принимать меры предосторожности, такие как ношение средств индивидуальной защиты, включая огнестойкую одежду и защитные очки.