Abstract
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.
Introduction
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 "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 "local"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.
Protocol
1. Planejamento de Experimentos
- 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.
- Programar seus experimentos com antecedência para realizar os testes necessários. Considerar os detalhes da experiência, o transporte de combustíveis necessários e os equipamentos necessários.
- Identificar os experimentos a combustíveis líquidos ou sólidos de interesse. Prepare os materiais em conformidade.
2. Preparação de materiais e instrumentação
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
3. Preparação da instalação experimental
- 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.
- 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.
- 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.
- Ligue o controlador de motor de passo programável.
- No caso de experimentos escoamento forçado, poder-se o ventilador centrífugo do túnel de vento.
- 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.
- Use óculos de segurança e luvas de mão resistentes ao fogo antes de prosseguir com o teste.
- 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.
- 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.
- 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.
4. Experimentos em execução em uma combustão ou Lab fogo
- 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.
- 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).
- 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.
- Hora de início experimental imediatamente após a ignição uniforme. Use um cronômetro para indicar o tempo de queima.
- Pressione o botão de aquisição de dados no software de equilíbrio de massa.
- 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.
- Repita os passos 4.3 a 4.6 para múltiplos testes sob as mesmas condições para garantir a repetibilidade.
- 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.
- 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.).
- Corte queimados combustíveis sólidos ao longo do eixo, depois de arrefecimento para testes de regressão.
- 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.
- Abrir vista lateral fotografia da amostra de combustível sólido em ImageJ via Selecione Arquivo → Abrir imagem.
- Abra a imagem de calibração (com régua) da amostra de combustível sólido em ImageJvia Selecione Arquivo → Abrir Calibração da imagem.
- Empilhar até a imagem da amostra de combustível sólida imagem de calibração e. Vá em Image → Pilhas → Imagens de empilhar.
- 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.
- Desenhar uma nova linha e confirmar que a escala de medição está correta.
- 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.
- Medir a regressão em cada local streamwise X através da medição da espessura da amostra esgotamento e subtraindo-o do initial espessura da amostra.
- 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.
- 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.
- Alinhar um micro termopar cuidadosamente com a superfície do combustível utilizando um UniSlide XY. Colocar o termopar dada no centro da largura da amostra.
- Mova o micro termopar atentamente a ponta do pavio de combustível usando o UniSlide XY.
- 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. - 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.
- Quando terminar, extinguir a chama. Desligue o controlador PWM e desligar a ficha do ventilador da tomada de energia de 3 fases 240 VAC.
- Desligue o controlador de motor de passo.
- 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).
- 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.
Análise 5. Os dados
- Leia os dados processados a partir do arquivo LVM em Matlab ou outro software analítico.
- Calcular a média dos dados de temperatura em cada ponto do espaço a partir de testes diferentes.
- 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.
- Calcular medições de temperatura compensada pela adição de correção de radiação para os dados de temperatura crus.
- Não dimensionalize os dados de temperatura e localização espacial.
- 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.
- 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).
- 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.
- Calcular o fluxo de calor por convecção a partir do gradiente de temperatura na superfície do combustível 5-6.
Representative Results
As experiências foram realizadas tanto com uma configuração vertical e uma instalação de túnel de vento horizontal original da Universidade de Maryland, mostrado na Figura 1. Em vez de um puxão tradicional ou túnel retorno vento fechado, a instalação de túnel de vento na Universidade de Maryland utiliza uma variável soprador velocidade para pressurizar um 100 x 75 x 100 cm de plenum, que dirige o fluxo de ar para fora de uma conduta na extremidade oposta. Esta configuração permite que os experimentos de combustão contínuas como o fumo não é re-circulada, o túnel de vento não está danificado ou influenciadas pelo fogo e termopares são capazes de mover-se livremente ao longo da seção de amostragem. A conduta de saída consiste num 122 cm, secção convergente 30,5 cm de largura, ligada à câmara de pressão. Para endireitar o fluxo e reduzir a intensidade de turbulência de entrada, telas de malha fina são colocados na entrada e saída da secção convergente e uma 5 cm de favo de mel de espessura com 0,3 cm buracos écolocados 110 cm a montante da saída do túnel. A velocidade do fluxo que sai do túnel de vento é controlada fazendo variar a velocidade do ventilador com uma largura de pulso-modulação (PWM) amostras de controlador e de combustível são colocados na saída do túnel, onde as velocidades de fluxo foram verificadas através do uso de um anemômetro hotwire.
As amostras de combustível na saída do túnel de vento foram colocados no topo de uma célula de carga, que mede continuamente a perda de massa da amostra ao longo do tempo. Para evitar perturbações do vento para a célula de carga, a amostra foi elevada sobre uma folha de alumínio (30,5 x 61,0 cm x 1,5 mm de espessura) por dois U-suportes e rodeado por 1,27 cm de espessura da placa de fibra cerâmica de isolamento para assegurar uma superfície lisa ao redor da amostra queima. A superfície de topo da placa foi revestida com uma alta temperatura da tinta preto mate com uma emissividade de aproximadamente 98% para assegurar uma boa pano de fundo para observar visualmente a chama e para selar o isolamentoque também contém ligantes orgânicos. Uma vez que a placa de isolamento apresenta um corpo relativamente fechado para o fluxo de entrada, colocando a configuração amostra directamente na saída do túnel de vento resultou na separação de fluxo e a turbulência significativa observada em chamas. Os trabalhos anteriores por Ha et ai. Descobriram que a atribuição de um placa de extensão para a secção principal de uma amostra de combustível impediu esta separação de fluxo e assegurado um perfil de fluxo laminar de entrada para a amostra. A 10 cm de largura, 40,6 cm de comprimento fina, lábio de metal, por conseguinte, foi montado a partir do bordo de ataque da amostra para a saída do túnel de vento, proporcionando uma chama de difusão laminar que, eventualmente, foi encontrada para combinar teoria 7 existente.
Em testes combustíveis líquidos era necessário um pavio noncombustible poroso. A 10 cm x 10 cm x 1,27 cm de espessura de folha de Alkaline silicato de terra lã foi selecionado para experimentos escoamento forçado, devido à sua alta porosidade e baixa condutividade térmica. Eu nãorder para evitar fugas de combustível a partir da amostra, cola de silicato de sódio foi usado para aplicar a folha de alumínio para todos, excepto a face frontal. A amostra foi também "cozido" para remover ligantes orgânicos por meio de um maçarico através da amostra durante aproximadamente 20 minutos, altura em que a chama mudou de amarelo para azul (que indica a remoção dos ligantes a partir da amostra). Durante o teste, mechas foram embebidos com cerca de 120 ml de combustível líquido (etanol ou metanol), que foi encontrado como sendo o ponto de saturação para as mechas 10 cm de largura.
A taxa de queima de massa do combustível foi determinada medindo a perda de massa a partir da amostra ao longo do tempo durante a combustão a uma velocidade de 1 Hz. A configuração amostra foi apoiado ao longo de um balanço de massa de precisão com uma capacidade máxima de 32,2 kg e resolução de 0,1 g, fina o suficiente para medir essa taxa de perda de massa com alta precisão. Após a ignição da amostra por um maçarico, a taxa de perda de massa do condensed combustível aumenta como uma função de tempo, eventualmente atingindo uma taxa constante que eventualmente desaparece no final do teste como o combustível é queimado fora. Esta região "estável", em que a evaporação do combustível em vez de difusão através do pavio domina queima, é a região de interesse, onde os dados são amostrados. Para um pavio líquido, as amostras foram encontradas para queimar, com uma taxa de perda de massa estável por cerca de 400 seg, aproximadamente o meio de 80% de um teste. Todas as tarifas queima apresentados são médias de pelo menos seis ensaios repetidos, sob condições especificadas, onde a repetibilidade das medições foram encontrados para estar dentro de 1,2% da média.
Para os testes de uma amostra de combustível sólido, polimetil metacrilato (PMMA) foi selecionado como ele queima relativamente constante e não de char. A fim de acender a amostra, um maçarico foi passado sobre a superfície da amostra de 50-60 seg, altura em que toda a superfície foi uniformemente inflamado. Porque oamostra de combustível era pequena e os resultados experimentais que se verificou serem muito reproduzível, o método foi considerada suficiente para a ignição. Ao contrário dos combustíveis líquidos embebidos dentro de um pavio não combustível, combustíveis sólidos regredir como uma função de tempo e são, portanto, nunca realmente atingir um regime constante. Em vez disso, os tempos de início de queima foram escolhidos a amostrar onde o combustível permaneceu relativamente plana, determinada experimentalmente para ocorrer durante o primeiro 150 seg a seguir à ignição.
Para ambos os combustíveis líquidos e sólidos, temperaturas superiores a superfície de combustível foram mapeados na fase gasosa usando termopares de fio fino. Por PMMA, as temperaturas foram amostrados a 6 pontos acima da superfície a partir da camada fundida em fase gasosa, a intervalos de 0,25 mm (para ensaios de convecção forçadas). Para os combustíveis líquidos, estas medições foram realizadas a partir da fina camada de combustível à superfície para 6 pontos com a mesma resolução. Esses perfis foram tiradas em 12 locais aoong o comprimento da superfície de combustível, dentro de 400 segundos de ignição para amostras líquidas e dentro de 150 segundos para o PMMA.
As medições de temperatura acima mencionados foram realizados usando R-tipo Pt / Pt-13% de HR micro termopares (soldadas) com dois diâmetros de arame, 50 um (0,002 in) e 75 ^ m (0,003 polegadas) que têm diâmetros do grânulo de cerca de 100 um e 150 uM, respectivamente. O tamanho dos termopares foi escolhido de tal modo que o termopar era tão pequeno quanto possível, sem rotura, recorrentes (para minimizar correcções radiação necessária), no entanto, algumas correcções de radiação ainda eram necessárias. O uso de dois termopares de diâmetros diferentes foram escolhidas de modo a melhor determinar uma correcção de radiação apropriado (descrito mais tarde). termopares Micro foram então percorrido usando um conjunto de unislides XY controlados por computador com uma resolução máxima espacial de 1,5 m. sinais de tensão foram, em seguida, foram ACQuired, condicionado e digitalizado através de um módulo de aquisição de dados nominal de até 0,02 ° C sensibilidade de medição. o software LabVIEW foi usado para sincronizar o movimento de ambos os 50 uM e 75 uM termopares de fio de diâmetro com medição da temperatura sobre a amostra.
A fim de determinar uma correcção de radiação relativamente precisa, os dois tamanhos do termopar foram descritos atravessado sobre o mesmo local durante ensaios repetidos. A correlação de Collis e Williams foi aplicada para as perdas de calor a partir da amostra de 5-6,8,
(1)
em que Nu é o número de Nusselt e Re = Ud w / v é o número de Reynolds, a qual foi obtida para 0,02 <Re <44, com propriedades avaliadasà temperatura de filme, Τ m, uma média do gás, Τ g, e termopar, Τ temperaturas tc. Aqui, o número de Reynolds Re é definido tal como indicado para a velocidade de fluxo de gás local L e viscosidade cinemática v. D w na Eq. (1) representa o diâmetro do fio do termopar.
Para medições de estado estacionário, como no caso descrito, um balanço de energia na junção termopar reduz-se a um equilíbrio de calor por convecção-radiativos (negligenciar erros devido à condução e efeitos catalíticos), dada pela
(2)
60; (3)
onde Τ g é a temperatura do gás real, Τ TC é a junção de termopar (ou pérola) temperatura, Τ surr representa a temperatura do ambiente, ε TC é a emissividade da junção de termopar, σ é o de Stefan-Boltzmann constante e h é o coeficiente de transferência de calor por convecção do fluxo através da junção de termopar definido como h = K Nu / d. K é a condutividade térmica do gás, Nu é o número de Nusselt, e d é o diâmetro do fio do termopar. A escolha do número de Nusselt correlação é de suma importância para o cálculo de uma correcção de radiação para a temperatura termopar medido porque, como mostrado na Eq. (3), a correcção da radiação é inversamente proporcional ao número de Nusselt. Esta escolha é complicada, no entanto, devido à exi stence de múltiplas "apropriadas" Número de Nusselt correlações e a dificuldade de estimativa das propriedades da mistura de gás que rodeiam o termopar, em particular a sua condutibilidade térmica. A maior parte das evidências na literatura, no entanto, indica claramente que um cilíndrico Nusselt correlação número é o mais apropriado para descrever a transferência de calor por convecção a quase todos os termopares práticos 5-6, de preferência a de Collis e Williams 8.
O número de Nusselt correlação deve ser substituído em um estado de equilíbrio estável convectivo-radiativos (equação 3) e pequena dependência com a temperatura negligenciando, um sistema de duas equações com duas incógnitas (nomeadamente Τ G e U) são formados,
(4)
(5)
As equações (4) e (5) tem de ser resolvido de forma iterativa em conjunto em cada ponto, desde condutividades de fase gasosa e viscosidades cinemáticas são ambos função da temperatura. A temperatura do grânulo deve ser usada como a primeira iteração de temperatura do gás de se avaliar a condutividade térmica e a viscosidade cinemática, com o valor iterativo retomado até baixos erros são abordados. Ao resolver as equações, verifica-se que a correcção de radiação (isto é, a diferença entre a leitura do termopar e a temperatura real) aumenta para termopares de maior diâmetro e é reduzida com o aumento da velocidade do fluxo sobre o grânulo. D W 1 e d w 2 nas Equações . (4) e (5) repressentir-se os diâmetros de fios termopares usados em nosso estudo.
A emissividade do talão (ε TC) também podem ser encontradas como uma função da temperatura por meio de um método descrito por Jakob 9. Na sua análise, Jakob resolve as equações de Maxwell onda para os índices de refracção de complexos sobre uma superfície metálica, como uma função da sua resistividade eléctrica. Uma suposição é tomada no limite de baixa resistividade e grandes índices de refração, que vale para metais, produzindo uma correlação simples para a emissividade total de hemisférico de platina (Pt) como,
(6)
onde, para a platina, R e R e ≈, 273 T / 273, com T em K e R e, 273 <em> = 11x10 -6 Ω-cm.
Portanto, a emissividade da platina torna-se 6/5
(7)
para 0 <t <2,330 K. A emissividade do cordão de termopar ou junção, como aparece nas equações. (4) e (5) pode, portanto, ser avaliada pela utilização de expressão acima. Uma iteração não é necessário para Eqs. (6) e (7), porque o valor real da temperatura do grânulo é conhecido, apenas a temperatura do gás e da velocidade na Eqs. (4) e (5) precisa de ser resolvido de forma iterativa.
Durante as experiências, dois termopares foram atravessados exactamente para os mesmos pontos de medição e os dados foram amostrados para ter em conta a correcção da radiação nas medições de temperatura. As correções aplicadas como resultado of iteração Eqs. (4) e (5) foram pequenos, por exemplo, apenas 79 K para o 50 um fio de termopar de diâmetro a 1700 K e menos do que 5 K perto da superfície do combustível 6. Uma vez que os termopares também regiões transversais de alta temperatura gradientes consideração das perdas de condução através do fio, também deve ser considerado, no entanto, devido às pequenas áreas das secções transversais dos fios de termopar, tais erros foram calculadas para ser de <1%, por conseguinte, não há correcções foram necessárias 5-6.
Com a superfície de combustível posicionado no centro da corrente de ar na saída do túnel de vento, é fácil o acesso à superfície do combustível foi fornecida por micro termopar e medições anemómetro de fio quente. Durante corre frio fluxo de túnel de vento (sem combustão) a velocidade de livre-stream, U ∞ do túnel de vento foi calibrado usando um anemômetro de fio quente que amostrados a uma taxa de 50.000 amostras / seg para um total de duration de 10 segundos por ponto. O perfil de velocidade de saída ao longo do de todo o túnel foi feita, revelando que um tampão consistente de escoamento com origem a partir do centro da saída do túnel. Isto é esperado para um canal de quadrado, tais como a saída do nosso túnel de vento. Medições anteriores por Sforza et al. 10 mostrou que o potencial comprimento do núcleo de um jacto de quadrado com número de Reynolds Re d entre 2,6 e 8,8 x 10 4 deve ser de cerca de 5 d a jusante da saída, em que d representa a altura do canal. Para d = 30,48 cm, a largura da saída do túnel de vento, Re d situa-se entre 1,5 x 10 4 e 3,9 x 10 4 significado da amostra permanece dentro de um d (20 cm) da saída do túnel. A repetibilidade destas medições foi de menos de 3% da média.
As temperaturas foram medidas através da superfície de uma folha inflamada de 10 cm x 10 cm x 1,27cm PMMA colocado na saída de um túnel de vento funcionando a ∞ L = 0,79 m / s e 2,06 m / seg. Os procedimentos descritos acima foram usados para capturar as medições de temperatura que foram adimensionalizadas em termos de comprimento normal y * = y / L e temperatura, T * = (T - T w, p / T fl, anúncio - T w, p) , onde Τ W, p e Τ FL, ad representa a parede e temperaturas de chama adiabática, respectivamente, para um determinado combustível, y da posição normal para a superfície de combustível, onde a temperatura é medida e L o comprimento da superfície de combustível. A temperatura adimensional gradientes normal à superfície foram, em seguida, calculado, (∂ T * / ∂ y *) y * = 0 por ajuste de uma polinomial de quinta ordem para as temperaturas não-dimensional e extraindo a inclinação na superfície do combustível, y * = 0.
A Figura 2 (a) mostra estes gradientes de temperatura não-dimensionais ao longo do comprimento da superfície de combustível. Eles são claramente mais alto no bordo de ataque da superfície de combustível, onde a chama é mais próxima da superfície do combustível, e diminuem na direcção da extremidade posterior (X = 100 mm), em que a chama é mais distante da superfície do combustível. Os gradientes de temperatura não-dimensional pode ser utilizada para determinar a taxa de queima de massa local através da aplicação da correlação de 4,6,
(8)
onde B é o número de transferência de massa do combustível dada, K W a condutividade térmica do ar avaliada à temperatura de parede, c p o calor específico do ar avaliada a uma temperatura de chama adiabática do combustível, e L </ Em> o comprimento da superfície de pirólise do combustível. A taxa de queima de massa local é, em seguida, verificou-se variar de uma maneira similar aos gradientes de temperatura não dimensionais, mostrado na Figura 2 (b).
Ao contrário dos combustíveis líquidos, por PMMA a taxa de queima de massa local pode também ser aproximado a posteriori através da medição de regressão superficiais local em intervalos fixos de tempo 2,11. amostras de PMMA foram queimados sob condições representativas para os períodos de tempo a partir de 50 seg e aumentando em intervalos de 50 seg seguido de extinção da amostra. A taxa de fluxo de massa de pirólise para o PMMA é calculado em cada local ao longo da simetria x eixo central utilizando uma aproximação de primeira ordem dada por Pizzo et ai. 11, discutido na literatura outras posições 4-6. Uma densidade média de PMMA, ρ s = 1190 kg / m 3 foi utilizado juntamente com a regressão da superfície de medida ao longo da superfície do combustível parachegar a taxas de perda de massa durante cada intervalo de 50 segundos ao longo do comprimento da amostra de combustível. Apesar de um intervalo de tempo mais curto seria desejável, erros na medição torná-lo tornar-se impraticável quando passos de tempo são menos de 50 seg 5.
Para comparar as taxas de perda de massa a partir de locais termopares com aqueles a partir de perfis de regressão, os dados de tempos de neutralização de combustível de 100 e 150 s foram utilizados para comparar as taxas de queima em massa local mostrado na Figura 2 (b). Estes tempos correspondem a aproximadamente a mesma vezes essas medidas foram tomadas. Como pode ser visto na figura, ambos os métodos de medição da taxa de queima de massa local aparecer muito próximos uns dos outros, sugerindo que a metodologia funciona bem para estes tipos de chamas.
Para chamas convectivamente dominadas, tais como estes pequenos, laminares, os gradientes de temperatura na superfície do combustível também pode ser usado para extrair confluxos de calor vective como são, na sua essência, directamente relacionada com o gradiente de temperatura na superfície. Usando as taxas de perda de massa medida, componentes de fluxo de calor da chama pode também ser extraído ao longo da zona de pirólise. Usando várias aproximações para o equilíbrio térmico à superfície do combustível, listados na literatura outras posições 2-3, estes componentes pode ser determinado através da superfície de uma laje de queima de PMMA. A Figura 3 mostra este resultado, por uma chama de PMMA estabilizada com um ambiente livre velocidade de -Stream ∞ L = 2,06 m / seg. A técnica pode, portanto, ser extremamente útil na avaliação de várias medidas para descrever a queima de pequenas amostras de combustíveis, que conduz a uma maior compreensão do processo de combustão, em particular a relação entre a fase sólida e gasosa.
Figura 1. ExperiênciaSetup al. (a) esquemática da montagem experimental utilizada para medir as taxas de perda de massa e perfis de temperatura ao longo de um-convecção forçada chama de difusão camada limite. (B) a instalação experimental para investigar chamas de difusão camada limite sob fluxo forçado. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 2. Temperatura Gradiente e Resultados queima taxa local. (A) Variação dos gradientes de temperatura não-dimensionais normais ao longo da superfície do combustível para a PMMA camada limite chama de difusão em U ∞ = 0,79 m / seg e 2,06 m / s, respectivamente. (B) Variação das taxas de queima de massa locais para diffusi camada limite PMMAem chamas em diferentes condições de livre-fluxo. As taxas de combustão de massa locais obtidos através de gradientes de temperatura não-dimensional é comparado com os dados experimentais obtidos através da regressão da superfície de PMMA. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3. Aqueça Flux resultados sob forçado Flow. Distribuição dos vários componentes do fluxo de calor da chama na zona de pirólise para uma PMMA camada limite chama de difusão em U ∞ = 2,06 m / seg. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Discussion
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 (> 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 "borbulhante", 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.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Thermocouples with connectors and clamps | |||
| Unsheathed Fine Gauge T/C | P13R-002 | Omega Engineering, Inc. | Fine wire microthermocouples (R-type) |
| Unsheathed Fine Gauge T/C | P13R-003 | Omega Engineering, Inc. | Fine wire microthermocouples (R-type) |
| Ceramic 2 hole round - 5 pk | TRX-010364-6 | Omega Engineering, Inc. | Ceramic tubes to hold the fine wire thermocouples |
| Thermocouple extension wire | EXTT-RS-24-100 | Omega Engineering, Inc. | Thermocouple extension wire |
| Male Female Connectors | SHX-R/S-MF | Omega Engineering, Inc. | Connectors for R-type thermocouples |
| Accessories | MSRT-116-10 | Omega Engineering, Inc. | Rubber tubes for maintaining grip for the ceramic tubes at the connectors's end |
| Traverse mechanism | |||
| X slide, travel = 10 inch, 0.025 in/rev, limits, NEMA 17 | XN10-0100-E25-71 | Velmex Inc. | Velmex unislide |
| Vexta type 17, 1.8 deg/step 2phase, single shaft stepper motor | PK245-01AA | Velmex Inc. | Stepper motor |
| Mounting cleat, standard using 6-32 bolts | XMC-2 | Velmex Inc. | Mounting accessories for the given Velmex unislide |
| 6-32 x 7/16 SH Cap Screw for Xslide in X & Y axis | XMB-1 | Velmex Inc. | Mounting accessories for the given Velmex unislide |
| X slide, travel = 10 inch, 0.025 in/rev, limits, NEMA 17 | XN10-0100-E25-71 | Velmex Inc. | Velmex unislide |
| Vexta type 17, 1.8 deg/step 2phase, single shaft stepper motor | PK245-01AA | Velmex Inc. | Stepper motor |
| Mounting cleat, standard using 6-32 bolts | XMC-2 | Velmex Inc. | Mounting accessories for the given Velmex unislide |
| 6-32 x 7/16 SH Cap Screw for Xslide in X & Y axis | XMB-1 | Velmex Inc. | Mounting accessories for the given Velmex unislide |
| Control, 2 Axis programmable stepping motor control, 1 motor at a time | VXM-2 | Velmex Inc. | Stepper motor controller |
| USB to RS232 DB9 Serial Communication cable 10 ft | RPC-USB-RS232-3M | Velmex Inc. | Serial communication cable between the stepper motor controller and computer |
| Data acquisition hardware | |||
| NI 9214 16-Ch Isothermal TC, 24-bit C Series Module for high accuracy thermocouple measurements (includes terminal block) | 781510-01 | National Instruments | Thermocouple data acquistion card |
| Power Cord, AC, U.S., 120 VAC, 2.3 meters | 763000-01 | National Instruments | Power cord for the 8 slot C-DAQ chassis |
| cDAQ-9178, CompactDAQ chassis (8 slot USB) | 781156-01 | National Instruments | C-DAQ chassis for NI 9214 and NI 9239 |
| EMI Suppression Ferrite for NI 9229/39 BNC | 782801-01 | National Instruments | Accessories for NI 9239 data acquistion card |
| NI 9239 BNC, 4-Ch +/-10 V, 50 kS/s per channel | 780181-01 | National Instruments | Data acquistion card for hot wire anemometer system |
| cDAQ-9171, CompactDAQ chassis (1 slot USB) | 781425-01 | National Instruments | C-DAQ chassis for NI 9214 |
| Cameras | |||
| Nikon D7100 24.1 MP DX-Format CMOS Digital SLR with 18-105 mm f/3.5-5.6 AF-S DX VR ED Nikkor Lens | Nikon D7100 | Amazon | Digital SLR camera for taking top-view flame photographs |
| Canon EOS Rebel T5 DSLR CMOS Digital SLR Camera and DIGIC Imaging with EF-S 18-55 mm f/3.5-5.6 IS Lens | Canon EOS Rebel T5 DSLR | Amazon | Digital SLR camera for taking side-view flame photographs |
| Mass balance | |||
| Mettler-Toledo, MS32001L Balance Prec 32,200 g x 0.1 g | 97035-654 | VWR | Precision electronic mass balance for measuring average mass burning rate |
| Mini CTA system | |||
| MiniCTA Anemometer Package for wire- and film-probes | 9054T0461 | Dantec Dynamics | Hot wire system for measuring velocities and turbulence intesity at the wind tunnel outlet |
| Wind tunnel equipment | |||
| 1/2 in. x 4 ft. x 8 ft. C-3 Whole Piece Birch Domestic Plywood | Model # 833185 | Home Depot | Used to make the laboratory scale wind tunnel |
| Woodgrain Millwork WM 206 11/16 in. x 11/16 in. x 96 in. Wood Pine Corner Moulding | Model # 109610 | Home Depot | Used to make the laboratory scale wind tunnel |
| Extension Spring, Loop Ends, 6.562" Overall Length, Pack of 6 | 1330K26 | McMaster-Carr | Used to make the laboratory scale wind tunnel |
| Strainer Grade Wire Cloth, 30x30 Mesh, 0.0130" wire diameter. 12"x12" sheet | 9241T41 | McMaster-Carr | Used to make the laboratory scale wind tunnel |
| Strainer Grade Wire Cloth, 40x40 Mesh, 0.0065" wire diameter. 12"x12" sheet | 9241T42 | McMaster-Carr | Used to make the laboratory scale wind tunnel |
| Mobile Lift Table Foot-Operated, 600# Capacity, 10" - 33" Table Height | 2791T22 | McMaster-Carr | Table to hold the experimental setup |
| ebm-papst p/n: G3G250-MW75-05 (EC Centrifugal blower, 200-240 V, 3-phase, 50/60 Hz, M3G112-EA motor, 2.2 kW) | G3G250-MW75-05 | Ebm papst | Blower for the wind tunnel |
| ebm-papst p/n: HX0C-003-000-04 (Controller) | HX0C-003-000-04 | Ebm papst | Pulse width modulation controller for controlling the speed of the blower |
| 8020 1” X 1” T-SLOTTED PROFILE | 8020-1010 | 80/20 (Rankin Automation) | Used to create a framework for the wind tunnel |
| Momentive/GE Silicone Sealant RTV108, 10.1-oz Cartridge, Semi-Clear | 7545A472 | McMaster Carr | Sealant for the wood |
| Software | |||
| LabVIEW | Contact vendor | National Instruments | Used for continuous temperature data acquistion and analysis. Alternatively used for positioning the thermocouple. |
| Mettler Toledo mass balance software | Contact vendor | Mettler Toledo | Used for measuring the mass loss rate of the condensed fuel wick / solid plate with time |
| ImageJ | Free download | NIH, http://imagej.nih.gov/ij/ | Used for measuring the flame standoff distance and surface regression of the solid fuel plate |
| Matlab | Contact vendor | Mathworks | Used for post-processing of data |
| Fortran 90/95 | Contact vendor | The Fortran company | Used for post-processing of data |
| Materials | |||
| Methanol | UMD Chem Store | NA | Liquid fuel |
| Ethanol | UMD Chem Store | NA | Liquid fuel |
| safety glasses | UMD Chem Store | NA | Used for safety purpose |
| spray bottle | UMD Chem Store | NA | Used for carrying water in case of emergency |
| Syringe 60 cc | UMD Chem Store | NA | Used for soaking the liquid fuel wick with liquid fuels |
| Optically Clear Cast Acrylic Sheet, 1/8" Thick, 24" x 48" | Mc master carr | 8560K262 | Solid fuel PMMA |
| Loctite Proxy Pak (Hi-temp adhesive) | Mc master carr | 7556A33 | Used for covering the sides of the wick with aluminum foil |
| Hi-Temp Aerosol Spray Paint (Black) | Mc master carr | 7832T1 | Used for painting the insulation |
| Self-Igniting Economy Propane Gas Torch Adjustable Flame, 4,179 Btu/hr | Mc master carr | 78245A3 | Propane torch for igniting the solid fuel plate |
| Heat-Resistant Cotton Glove W/Nitrile Coating, 400 Deg F Max Temp, 10" Lg, Large | Mc master carr | 56025T1 | Used for safety purpose |
| Modular Protective Screen with Tie-on Curtain, 6' Height x 4' Width Abrasion-Resistant Fiberglass | Mc master carr | 9145T84 | Fire-resistant curtain for the background |
| Multipurpose Aluminium Alloy 6061 .125" thick, 12" x 24" | Mc master carr | 89015K28 | Used for holding the insulation |
| Marine grade plywood 1/2" thick, 12" x 24" | Mc master carr | 1125T32 | Used for holding the experimental setup |
| Multipurpose Aluminium Alloy 6061 U-channel, 2" base x 1-1/4" legs, 1' length | Mc master carr | 1630T473 | Used for holding the aluminum plate, insulation and wick |
| Architectural Anodized Aluminium (Alloy 6063) 90 deg angle, 1/8" Thk, 1/2" x 1/2" legs, 6' L | Mc master carr | 4630T21 | Used for holding the aluminum plate, insulation and wick |
| Aluminium Inch T-Slotted Framing System Concealed 90 degree connector, for 1" extrusion | Mc master carr | 47065T155 | Used for holding the aluminum plate, insulation and wick |
| Aluminium Inch T-Slotted Framing System Extended 90 degree bracket, Single, 4 Hole, for 1" extrusion | Mc master carr | 47065T175 | Used for holding the aluminum plate, insulation and wick |
| Aluminium Inch T-Slotted Framing System Four-Slot single, 1" solid extrusion, 4' length | Mc master carr | 47065T101 | Used for holding the aluminum plate, insulation and wick |
| 1/2" x 48" x 36" (Superwool 607 insulation board) 1 carton containing 12 sheets | Mccormick Insulation | Superwool 607 | Insulation material for making the wick and the wick holder |
References
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- Pagni, P., Shih, T. M. Excess pyrolyzate. Proc. Combust. Inst. 16 (1), 1329-1343 (1977).
- Orloff, L., Modak, A. T., Alpert, R. Burning of large-scale vertical surfaces. Proc. Combust. Inst. 16 (1), 1345-1354 (1977).
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- Silver, R. Application of the Reynolds analogy to combustion of solid fuels. Nature. 165, 725-726 (1950).
