Este protocolo descreve experiências de túnel de vento projetadas para estudar a transição de um fogo de chão para o dossel de arbustos de chaparral.
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Artigo de método
Experiências de túnel de vento para estudar Chaparral coroa fogos
Neste artigo
Resumo
Resumo
O presente protocolo apresenta uma técnica de laboratório projetada para estudar a propagação e ignição de fogo do chaparral coroa. Experimentos foram conduzidos em um túnel de vento de fogo de baixa velocidade onde duas camadas distintas de combustível foram construídas para representar os combustíveis de superfície e coroa no chaparral. Chamise, um arbusto de chaparral comum, composto por camada de coroa ao vivo. A camada de superfície do combustível morto foi construída com excelsior (madeira picada). Desenvolvemos uma metodologia para medir a perda de massa, temperatura e a altura para ambas as camadas de combustível da flama. Termopares colocados em cada camada estimada de temperatura. Uma câmera de vídeo capturou a chama visível. Pós-processamento de imagens digitais rendeu chama características incluindo inclinação altura e chama. Um instrumento de perda de massa de coroa personalizado desenvolvido pela medida da evolução da massa da camada de coroa durante a queima. Tendências em massa de perda e temperatura obtidos usando a teoria de técnica de correspondência e outros estudos empíricos. Neste estudo, apresentamos os procedimentos experimentais detalhados e informações sobre a instrumentação utilizada. Os resultados representativos para a taxa de perda de massa de combustível e temperatura arquivado dentro da cama de combustível também incluídos e discutidos.
Introdução
Em 2016, o estado da Califórnia experimentou um total de 6.986 incêndios na floresta, consumindo 564.835 acres1, custando milhões de dólares em danos e põe em risco o bem-estar de centenas de pessoas. Por causa do clima mediterrâneo regional, uma fonte de combustível principais para estes incêndios são de comunidades de vegetação de chaparral2. Fogo no chaparral pode ser considerado um fogo de coroa desde o principal combustível que queima é elevada3. Co-existentes com a camada de coroa predominantemente ao vivo, é a camada de combustível morto de superfície, que consiste de elenco folhagem, galho....
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Protocolo
atenção: como várias etapas no seguinte protocolo envolvem atividades que têm o potencial de causar lesões, certifique-se de que o equipamento apropriado de proteção pessoal (PPE) é usado na sequência de protocolos de segurança estabelecidos, incluindo incêndio roupas resistentes e óculos de proteção.
1. coroa combustível cama carga instalação de instrumentação de célula
- Modificar 4 pinças, anexando mola dupla portão carabiners (ver Tabela de materiais) através do furo de pino no grampo ' fim de parafuso s (ver a Figura 2). Use os mosquetões para suspender a cama de combustível cor....
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Resultados
Coroa e superfície chama altura dados foram obtidos a partir dos dados de vídeo. Tendências de altura típica chama para experiências é apresentada na Figura 6. Comportamento de altura chama seguido que encontrou no sol et al 14
Figura 6: estimada a altura de chama coroa.
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Discussão
A capacidade de medir a massa de combustível elevados durante todo o experimento foi uma das principais vantagens da técnica aqui apresentada. Estudos anteriores abordando o fogo do chaparral concentraram-se em qualquer início de incêndio coroa única ou apenas em superfície espalhar, mas não ambos. Tais estudos têm quantificado a possibilidade de ignição na camada de coroa e tem deixado o estudo da propagação de futuro trabalho23. Nossa metodologia permite a medição da perda de massa, distribuição.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores gostaria de reconhecer Benjamin Sommerkorn, Gabriel Dupont, Jake Eggan e Chirawat Sanpakit que ajudou com as experiências aqui apresentadas. Jeanette Cobian Iñiguez reconhece suporte pelo número de concessão da NASA MUREP institucional pesquisa oportunidade (MIRO) NNX15AP99A. Este trabalho também foi financiado pelo USDA/USDI fogo plano nacional através de convênio entre o USDA Forest Service, estação de pesquisa PSW e da Universidade da Califórnia - Riverside.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Wind Tunnel Instrumentation | |||
| DAQ-9178 CompactDAQ Chassis | National Instruments | 781156-01 | |
| NI-9213 Módulo de Entrada de Temperatura Série C | National Instruments | 785185-01 | |
| NI SignalExpress para Windows | National Instruments | 779037-35 | Versão mais recente, versão mais antiga usada para experimento |
| Elementos de Termopar Isolados Nextel de Alta Temperatura | Omega | XC-24-K-18 | |
| Fio de Extensão de Termopar com Fio Revestido de Polivinil e Trança de Cobre Estanhado | Omega | EXPP-K-24S-TCB-P | |
| Conectores Miniatura de Ultra Alta Temperatura | Omega | SHX-K-M | |
| CompuTrac MAX 2000XL | Arizona Instruments | MAX-2000XL | Descontinuado, Novo Modelo Out |
| Kestrel 3000 Medidor de Tempo de Bolso | Nielsen-Kellerman | 0830 | |
| Satorius CPA 34001S | Sartorius | 25850314 | Modelo Descontinuado |
| 5 Kg Micro Load Cell (X4) | Robotshop.com | RB-Phi-118 | Strain Gauge Load Cell |
| Phidget PhidgetBridge Wheatstone Bridge Sensor Interface | Robotshop.com | RB-Phi-107 | Interfaces com 4 células de carga, realiza amplificação de sinal |
| #2 Stainless S-Biner (X4) | Home Depot | SB2-03-11 | Mosquetões de portão de mola dupla usados para Monte as células de carga |
| 2 pol. C-Clamp de Ferro Maleável | Home Depot | # 4011 | Usado para montar células de carga |
| Nome | Empresa | Número de Catálogo | Comentários |
| Equipamento de Proteção Pessoal | |||
| Camisa Nomex de Bombeiro Florestal | GSA Advantage | SH35-5648 | |
| Fireline 6 oz Calças de Fogo Selvagem | GSA Advantage | 139702MR SEV16 | |
| Nome | Empresa | Número de Catálogo< | strong>Comentários |
| Combustíveis | |||
| Chamise | Coletado in situ | N/A | |
| Madeira Desfiada Natural Excelsior - Natural Coarse 50 lbs bail | Paper Mart | 21-711-88 | |
| Bernzomatic UL100 Kit de Tocha de Propano Básico | Home Depot | UL100KC | |
| Álcool isopropílico | Loja de conveniência | N/A | |
| Nome | Empresa | Número de Catálogo | Comentários |
| Vídeo e Fotografia | |||
| Câmera DSLR Nikon D3000 10.2-MP com sensor de formato DX e 3x 18x55mm Zoon-NIKKOR VR Câmera | |||
| vídeo Sony Handycam filmadora DCR-SX85 | Amazon.com | DCR-SX85 | |
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
| Software | |||
| NI LabView | National Instruments | Versão para Estudantes | Usado para controle de instrumentos e interface |
| MATLAB Versão para Estudantes (MATLAB_R2014a) | Mathworks | Versão para Estudantes | Usado para pós-processamento de dados, incluindo processamento de imagem |
Referências
- California Department of Forestry and Fire Protection. Incident Information, 2016. , Available from: http://cdfdata.fire.ca.gov/incidents/ (2016).
- Minnich, R. A. Fire mosaics in southern California and northern Baja California. Science. 219 (4590), 1287-1294 (1983).
- Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Weise, D. R.
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Reimpressões e permissões
