Summary
Dieses Protokoll beschreibt Windkanal Experimente entwickelt, um den Übergang von einem Brand vom Boden auf die Kappe von Chaparral Sträuchern zu studieren.
Abstract
Dieses Protokoll stellt eine Labortechnik entwickelt, um Chaparral Krone Feuer Zündung und Verbreitung zu studieren. Im Windkanal niedriger Geschwindigkeit Feuer wurden Experimente durchgeführt, wo zwei unterschiedliche Schichten des Kraftstoffs darzustellende Oberfläche und Krone Brennstoffe in Chaparral gebaut wurden. Chamise, ein gemeinsames Chaparral Strauch, umfasste die live Krone-Schicht. Die Oberflächenschicht tot Kraftstoff wurde mit Excelsior (zerkleinerte Holz) gebaut. Wir entwickelten eine Methode zur Masseverlust, Temperatur, Messen und Flamme Höhe für beide Brennstoffe lagen. Thermoelemente in jeder Schicht geschätzte Temperatur gelegt. Eine Videokamera erfasst die sichtbare Flamme. Nachbearbeitung von digitalem Bildmaterial ergab Flamme Eigenschaften einschließlich Höhe und Flamme Tilt. Eine benutzerdefinierte Krone Masseverlust Instrument eigenentwickelte gemessen die Entwicklung der Masse der Krone Schicht beim Brennen. Mittels der Technik abgestimmt-Theorie und anderen empirischen Studien Masse Verlust und Temperatur Trends erhalten. In dieser Studie stellen wir detaillierte experimentelle Verfahren und Informationen über die Instrumentierung verwendet. Die repräsentativen Ergebnisse für den Kraftstoff Masseverlust und Temperatur innerhalb der Brennstoff-Bett sind auch aufgenommen und diskutiert.
Introduction
Im Jahr 2016 erlebt der US-Bundesstaat Kalifornien insgesamt 6.986 Waldbrände, verbrauchen 564.835 ha1, kostet Millionen von Dollar an Schaden, und das Wohlbefinden von Hunderten von Menschen zu riskieren. Wegen des regionalen mediterranen Klimas eine wichtige Energiequelle für diese Brände sind Chaparral Vegetation Gemeinden2. Feuer im Chaparral verbreiten kann einem Vollfeuer betrachtet werden, da als Brennstoff, der brennt erhöhten3ist. Mit dem überwiegend live Krone-Layer nebeneinander existieren, ist der tot Oberfläche Kraftstoff-Schicht, die besteht aus Guss Laub, Zweige und krautige Pflanzen, die unter und zwischen den einzelnen Sträuchern wachsen. Feuer wird in der tot Oberfläche Kraftstoff-Schicht leichter einleiten. Sobald das Bodenfeuer entzündet, kann das Feuer auf die Krone Ebene Übergang wo die Energie, die durch das Feuer drastisch erhöht. Während Chaparral Brände in der Regel als ein Feuer breitet sich in tief Oberfläche Brennstoffe4nachempfunden wurde, wurde als Kronenfeuer begrenzt Studie Chaparral Brände.
Krone-Eigenschaften im Chaparral, einschließlich Laub Kornform, unterscheiden sich von borealen Nadelwald, wo die meisten der Forschung stattgefunden hat. Zahlreichen Labor- und Studien haben verschiedene Aspekte von Wildfire Dynamik6,5,7,3,8,9,10 untersucht. ,11,12. Innerhalb des Reichs von Laborexperimenten mehrere Studien untersuchten den Einfluss von Parametern wie Wind und Brennstoffeigenschaften Chaparral Krone Brandverhalten. Lozano7 untersuchten Merkmale der Krone Feuer Einweihung im Beisein von zwei diskreten Krone Kraftstoff Betten. In Tachajapong Et al. 3, diskrete Oberfläche und Krone Schichten wurden in einem Windkanal verbrannt und das Bodenfeuer zeichnete. Nur Krone Feuer Einleitung wurde vollständig beschrieben vollständige Analyse der Ausbreitung für die künftige Arbeit zu verlassen. Li Et al. 11 berichtete über die Ausbreitung von Flammen aber einzelne Chaparral Sträuchern. In verwandte Arbeiten, Cruz Et al. 10 , 9 entwickelt ein Modell, um die Zündung der Nadelbäume Laub über einen sich ausbreitenden Bodenfeuer vorherzusagen. Brennen Eigenschaften Chaparral Brennstoffe in experimentellen Studien Bulk Brennstoffe erkundet worden und einzelne Blätter13,14,15,16. Dupuy Et al. 13 untersucht die brennenden Eigenschaften von Pinus Pinaster Nadeln und Excelsior durch Verbrennung von Brennstoffen in zylindrischen Körben. Sie beobachtet, dass in dieser Kraftstoffe, Flammenhöhe Hitze Freisetzungsrate über eine zwei-Fünftel Potenzgesetz bezog sich auf wie bisher in der Literatur17,18berichtet wurde. Sun Et al. 14 Chaparral Brennstoffe in ähnlichen zylindrischen Körben zu analysieren, die brennenden Eigenschaften der drei Chaparral Brennstoffe verbrannt: Chamise (Adenostoma Fasciculatum), Ceanothus (Ceanothus Crassifolius) und Manzanita ( Arctostaphylos Glandulosa).
Motiviert durch Ergebnisse aus den oben genannten Laboruntersuchungen, ist unser Ziel hier, eine Methode zur Verbreitung in Oberfläche und Strauch Krone Schichten charakterisieren zu präsentieren. Darüber hinaus wollen wir einige der wichtigsten Merkmale zu klären, die den Grad der Oberfläche-Krone Schicht Interaktion zu diktieren. Zu diesem Zweck entwickelten wir eine Versuchslabor Methode zur Untersuchung des vertikalen Übergangs in eine Wildland Oberfläche Öl ein Feuer breitet sich in einer erhöhten Strauch Kraftstoff brennt ein Feuer. In diesen Arten von Bränden kann nachhaltige Verbreitung unter den richtigen Bedingungen Übersetzung des Feuers auf die Strauch-Krone, bekannt als Krönung, gefolgt sein. Im Allgemeinen ist Chaparral Brandverhalten von Topographie, Wetter und Kraftstoff19diktiert. Es hat sich gezeigt, dass Wind Energiefreisetzungsrate in den Brennstoffen5,3,8,20beeinflusst.
Feuer in porösen Brennstoffe zu verbreiten kann angezeigt werden, als eine Reihe von Übergängen oder Schwellenwerte, die überquert werden müssen, um erfolgreich21zu sein. Energetisch, zündet ein Kraftstoff-Teilchen ergibt die Menge von Hitze, die es empfängt in einem Gemisch von Gasen, die erfolgreich mit Sauerstoff reagieren. Die resultierende Flamme breitet sich, wenn die Wärme aus dem brennenden Teilchen ein Teilchen neben Kraftstoff entzündet. Das Feuer breitet sich über den Boden, wenn es Lücken zwischen brennbaren Brennelemente zu überwinden vermag. Wenn die Flamme ein Bodenfeuer vertikal in die Krone von Sträuchern und Bäumen ausbreiten kann, ist eine wesentliche Änderung im Brandverhalten, einschließlich erhöhte Hitze Freisetzungsraten, oft durch eine höhere Verfügbarkeit des Brennstoffes beobachtet. Thermische Energie Dynamik in Waldbrände umfassen mehrere Skalen, von der sehr großen Skala, solche Mega-Brände erfordern oft klimatologischen Modellierung der kleinen Robbe erfordern chemische Skala kinetische Modellierung. Hier beschäftigen wir uns mit Labor Windkanal Skala Verhalten modellieren; für chemische Zellulose Verbrennung Studien wird der Leser Werke wie Sullivan Et Al. bezeichnet. 22
Seit 2001 führten wir eine Vielzahl von Experimenten untersucht einige der Labor Maßstab Energie Schwellenwerte23,8,24,25,26, 27, mit einem Schwerpunkt auf live Brennstoffe Chaparral zugeordnet. Während im freien Messungen des Feuers mehr realistische Ergebnisse liefern können, die kontrollierte Umgebung des Windkanals ermöglichen Abgrenzung der Auswirkungen der verschiedenen Parameter. Steuerung von Wind, ist zum Beispiel besonders wichtig für Chaparral Krone Brände, die in Regionen wie Südkalifornien, wo Art Föhnwinde, bekannt als Santa-Ana-Winde, typische Fahrer Feuer Ereignisse sind. Denn eine große Motivation für die hier beschriebene Methode ist es, die Wirkung des Windes zu untersuchen und anderen kontrollierten Parameter Chaparral verbreitet Feuer, wurde diese Studie in einem Labor-Maßstab-Windkanal durchgeführt. Der Leser richtet sich an die Arbeit von Silvani Et al. 28 für Feldmessungen der Temperatur im Chaparral Feuer ähnlich denen, die hier vorgestellt. Feldmessungen über die Wirkung des Windes auf Feuer verteilt finden Sie unter Morandi Et al. 29
Mehrere Parameter beeinflussen die Ausbreitung in Chaparral Brennstoffe wurden experimentell analysiert durch Quantifizierung der Wahrscheinlichkeitdes Feuers verbreiten Erfolg in erhöhter Kraftstoff Betten8. Die aktuelle experimentelle Studie beinhaltet eine Methodik entwickelt, Chaparral Vollfeuer studieren durch Modellierung Oberfläche Brennstoffe und Krone Brennstoffe innerhalb der Messstrecke von langsamem Windkanal verbreitet. Die Oberfläche Kraftstoff wird mit Excelsior (getrocknete zerkleinerte Holz) modelliert. Die Oberfläche Brennstoff-Bett befindet sich im Erdgeschoss des Windkanals auf einer Standardskala (siehe Abbildung 1). Stellvertretend für die Krone-Brennstoff-Bett, ein Brennstoff-Bett mit Chamise über der Oberfläche Brennstoff-Bett durch die Aussetzung des Kraftstoffs von einer Plattform auf dem Windkanal-Rahmen montiert platziert wurde (siehe Abbildung 1). Beide Kraftstoff-Betten sind für Temperatur und Masseverlust Messungen instrumentiert; Flammengeometrie wird aus Videoaufnahmen von Experimenten gewonnen. Gemessene Parameter umfassen Masse Verlustrate, Kraftstoff Feuchtigkeitsgehalt und die Relative Feuchte der Luft. Parametern gesteuert waren Wind Präsenz, Abstand zwischen Oberfläche Brennstoff-Bett und Krone-Brennstoff-Bett, und das Vorhandensein von Oberfläche Kraftstoff. Die gemessene Massenverlust Rate lässt sich die Hitze Freisetzungsrate berechnen definiert als:
wo h ist die Hitze der Verbrennung, m ist die Kraftstoffmasse und t ist Zeit.
Abbildung 1: Versuchsaufbau Windkanal. Standorte der Krone-Brennstoff-Bett, die Oberfläche Brennstoff-Bett und der Tunnel-Lüfter haben für Bequemlichkeit beschriftet worden. Die Oberfläche Brennstoff-Bett befindet sich im Erdgeschoss des Windkanals auf einer Standardskala. Stellvertretend für die Krone-Brennstoff-Bett, war ein Brennstoff-Bett mit Chamise über der Oberfläche Brennstoff-Bett gelegt, durch die Aussetzung des Kraftstoffs von einer Plattform auf dem Windkanal-Rahmen montiert. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Experimente konzentrierten sich auf das Verständnis des Verhaltens von Chaparral Krone Bränden, insbesondere Zündung, Mechanismen der Flammenausbreitung und Ausbreitung, Flamme vorne Geschwindigkeiten und Kraftstoffverbrauch. Um die Interaktion zwischen einer Oberfläche und einer Krone Feuer zu studieren, haben sechs Konfigurationen von Oberfläche und Krone Kraftstoff-Betten mit und ohne angewandte Windströmung, im Windkanal verbrannt worden: Krone Kraftstoff nur mit und ohne Wind (2), Krone und Kraftstoff Betten getrennt von der Oberfläche zwei Strecken mit und ohne Wind (4). Tabelle 1 fasst die experimentellen Konfigurationen mit den 6 experimentellen Klassen. In der Tabelle kennzeichnet die Oberfläche Kraftstoff Bett Parameter ob Oberfläche Kraftstoff anwesend während des Versuchs war, die Wind-Parameter bezieht sich auf das Vorhandensein von Wind und Krone Höhe den Abstand zwischen der Unterseite des Krone-Brennstoff-Bett und dem unteren Rand der Oberfläche bezeichnet Brennstoff-Bett. Brennstoff Feuchtigkeit für jedes Experiment gemessen wurde, aber nicht gesteuert, durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch Feuchtigkeitsgehalt betrug 48 %, während die minimale und maximale Werte waren 18 % bis 68 %, beziehungsweise.
| Klasse | Oberfläche Flammenbett | Wind | Höhe der Krone |
| A | Nicht vorhanden | Kein wind | 60 oder 70 cm |
| B | Nicht vorhanden | 1 ms-1 | 60 oder 70 cm |
| C | Gegenwart | Kein wind | 60 cm |
| D | Gegenwart | Kein wind | 70 cm |
| E | Gegenwart | 1 ms-1 | 60 cm |
| F | Gegenwart | 1 ms-1 | 70 cm |
Tabelle 1: Konfigurationen experimentieren. Hier gibt der Oberfläche Kraftstoff Bett Parameter an, ob Oberfläche Kraftstoff anwesend während des Versuchs war, die Wind-Parameter bezieht sich auf das Vorhandensein von Wind und Krone Höhe den Abstand zwischen der Unterseite des Krone-Brennstoff-Bett und dem unteren Rand der Oberfläche Brennstoff-Bett bezeichnet.
Eine elektronische Waage gemessen Oberfläche Kraftstoff Masse und wir entwickelten ein benutzerdefinierte Masseverlust System für die Krone-Schicht. Das System bestand aus einzelnen Wägezellen an jeder Ecke des Bettes abgehängte Kraftstoff angeschlossen. Handelsübliche Videokameras aufgezeichnet die visuelle Flammen; Bildverarbeitung der visuellen Daten mithilfe eines benutzerdefinierten Skripts generiert Flamme Eigenschaften wie Höhe und Winkel. Eine Programm wurde entwickelt, um video-Frames von RGB (rot/grün/blau) in schwarz und weiß durch einen Prozess der Lichtintensität Schnittstellenüberwachung Codierung umwandeln. Der Rand der Flamme aus der schwarzen und weißen Videoframes ermittelt. Maximale Flammenhöhe wurde definiert als der höchste Punkt der Flamme Kante, momentane Flamme Höhen wurden auch erhalten. In einem Bild wurde Flammenhöhe von der Basis des Brennstoff-Bett auf die maximale vertikale Punkt der Flamme gemessen. Alle Verarbeitung-Codes sowie die Instrument Control Interface für dieses Protokoll haben die Autoren hier durch ihre Software-Access-Website zur Verfügung. Ernte des live Kraftstoffs vor Ort und Durchführung der experimentellen verbrennt innerhalb von 24 h minimiert Feuchtigkeitsverlust. Ein Thermoelement-Array Bett Kraftstofftemperatur in Windrichtung stream-wise ermöglicht die Berechnung der Streumenge aufgezeichnet. Abbildung 1 zeigt ein Diagramm der Kraftstoff Bett Einrichtung sowie das Thermoelement-Arrangement. Details des experimentellen Protokolls folgen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Vorsicht: da mehrere Schritte in das folgende Protokoll Aktivitäten, die beteiligen zu Verletzungen führen können, sicherzustellen, dass die richtige persönliche Schutzausrüstung (PSA) nach den Standards der Sicherheitstechnik Protokolle einschließlich Brand verwendet wird widerstandsfähige Kleidung und Schutzbrillen.
1. Krone Kraftstoff Bed Load Cell Instrumentierung Setup
- ändern 4 C-Klemmen durch das Anbringen von dual Frühjahr Gate Karabiner (siehe Tabelle der Materialien) durch das Pin-Loch an der Klemme ' s Schraubenende (siehe ( Abbildung 2). Der Karabiner zu verwenden, um die Krone-Brennstoff-Bett unterbrechen.
- Mit einem anderen Satz von C-Klemmen, kleben Sie jedes DMS Wägezelle, der obere Teil des Rahmens Windkanal (siehe Abbildung 2).
- Modifiziert Anhängen C-Klammern an das freie Ende der DMS-Zellen mit den Karabinern herabhängen. Die Plattform für die Krone-Brennstoff-Bett Ketten beimessen.
- Um die Krone Kraftstoff Bett Plattform aus dem Windkanal-Rahmen zu unterbrechen, verbinden Sie jede der Krone Kraftstoff Bett Ketten mit Karabiner.
- Nach jeder der vier Wägezellen sind fertig montiert und angeschlossen, die Brennstoff-Bett verbinden ihre Drähte mit der Wheatstone-Brücke, die für die Datenerfassung verwendet werden. Decken Sie die Wägezellen mit Feuer Dämmstoffe, z. B. für Feuer Unterstände verwendeten Art.
Abbildung 2: Windkanal Krone Kraftstoff Bett Last Zelle Instrumentierung. (ein) Windkanal-Vorderansicht (b) modifizierte C-Clamp mit Karabiner und Krone Bett Brennstoffkette die Krone-Brennstoff-Bett unterstützt. (c) Last Zell am Windkanal-Rahmen mit einer C-Klammer befestigt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
2. Laden Zelle Kalibrierung
Hinweis: das Signal von den Wägezellen produziert wird in eine äquivalente Masse durch umgewandelt:
wo V ist das Signal, in der Regel in Millivolt, A und B sind konstanten durch Kalibrierung bestimmt werden, und m ist die Masse in Gramm. Alle Parameter in Gleichung (2) ergeben sich durch die custom-Instrument-Bedienoberfläche für die Krone Masse Instrumentierung in diesem Protokoll entwickelt. Als erste mit dem System, Präzision Gewichte werden verwendet, um Zelle Lastsignal zu kalibrieren. Kalibrierkonstanten-A und B erhalten werden basierend auf das Signal erzeugt, wenn die Last der diese Präzision Gewichte messen. Die Konstante A errechnet sich aus:
wo m t ist eine der Masse der Probe Justiergewicht, ein w ist das Signal produziert mit der Gewicht auf die Wägezelle geladen, während ein w, o das Signal entspricht erzeugt, wenn kein Gewicht auf die Wägezelle angewendet wird.
- Die Kalibrierung Konstante A, Haken Präzision Gewichte (eine gute Auswahl wäre 200-500 g), die erste Wägezelle erhalten. Verwenden Sie die Masse der Präzision Gewichte als Parameter m t in Gleichung (3).
- Stellen Sie Last Zelle Gain bis 128 # Eingabefeld verwenden, wie in Abbildung 3 b, i. 1. Dies entspricht der zulässige Höchstwert von dem Gerät.
- Lesen den Signalausgang am Ausgang 0 aus dem Instrument-Interface (siehe Abb. 3 b, i2). Dies ist Parameter ein w in Gleichung (3).
- Das Gewicht aushängen und lesen Sie den neuen Wert in das Instrument Interface ( Abb. 3 b, i2) angezeigt. Dies ist Parameter ein w, o.
- Calculate A basierend auf den Parametern (m t , w, ein w, o) erhalten Sie in Schritte 2.1 bis 2.4 und die Gleichungen vorgestellt.
- In der Controller-Schnittstelle zu füllen, in die Ch 0-M-Wert für jeden Sensor mit den A-Wert in der vorherigen Schritt erhalten.
- Zu finden, den Offset-Wert, B, entfernen Sie alle Gewichte, lesen Sie den Wert in der ' Ausgänge kalibriert (g) ' (siehe Abbildung 3 c i2), multiplizieren Sie diesen Wert mit -1. Die sich daraus ergebende Zahl ist konstante B, geben Sie diese Nummer in der " Zusatz " Ch-0-A-Box (siehe Abbildung 3 c, i. 3).
- Wiederholen Sie die Schritte 2,3-2,8 für jede Wägezelle (0, 1, 2, 3), das System ist nun vollständig kalibriert; fortfahren, die Kraftstoff-Betten mit den Kraftstoffen laden.
Abbildung 3: Schnittstelle Steuerungsdaten Instrument Eingang Schritte für die Wägezelle Kalibrierung. (ein) Bridge-Ersteinrichtung-Fensters mit gewinnen Setup und aktivieren Kontrollkästchen "" (b) Fenster für die erste Stufe der Last Zelle Kalibrierung (c) Fenster für die zweite Stufe der Last Zelle Kalibrierung (d) Fenster zum Schluss Bühne der Last Zelle Kalibrierung Datei wird hier gespeichert und Datenprotokollierung gestartet wurde. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
3. Vorbereitung der Chaparral und Excelsior Kraftstoff Betten
Hinweis: jedes Experiment verwendet 2 kg live Chamise und 0,5 kg des Excelsior (geschreddert Espenholz).
- Aus dem Haufen von Kraftstoff für das Brennen von gesammelten sammeln mehrere 1-Pint-Flaschen von Kraftstoff (3-4 Flaschen).
- Folgen Sie den Anweisungen, abgegrenzt durch Landsmann und Dean Ofen trocken Proben und Brennstoff Feuchtigkeit Inhalt 30 erhalten.
- Schneiden Sie einzelne Äste aus einem Bündel von kürzlich geernteten Chamise, totes Material und Zweig Material mehr als ¼ Zoll Durchmesser zu entfernen. Legen Sie die restlichen live Brennmaterial in den Behälter zum Wiegen von.
- Wählen Sie aus 2 kg getrimmten Chamise und 0,5 kg des Excelsior mit einer elektronischen Waage. Stellen Sie 0,5 kg des Excelsior auf die Oberfläche Kraftstoff Bett Plattform Erdgeschoss Windkanal, um sicherzustellen, dass die Schüttdichte möglichst einheitlich ist. Dies, indem eine bekannte Menge von Excelsior über eine bekannte Gebiet Tiefe tun.
- Auseinander (Fluff) ziehen die verdichtete Excelsior um seine Schüttdichte zu verringern, so dass es leicht verbrennen wird. 2 kg getrimmten Chamise auf der Plattform von Wägezellen erstelle ich die erhöhten Brennstoff-Bett hängen zu laden. Gleichmäßig verteilt die Chamise Zweige über die gesamte Plattform zu einem gleichmäßigen Brennstoff-Bett.
4. Thermoelement-Anordnung
Hinweis: Typ K Thermoelemente werden zur Temperaturmessung von beiden Kraftstoff-Betten. Daten werden durch ein Datenerfassungssystem gesteuert mit eine benutzerdefinierte grafische Benutzeroberfläche (siehe Tabelle der Materialien für Controller-Design-Software). Die Thermoelemente empfohlen für den Einsatz sind 24 AWG-Thermoelemente mit einer Reaktionszeit von 0,9 s.
- Schließen Sie ein Array von sechzehn 24 AWG-Thermoelemente (Leiterdurchmesser: 0,51054 mm), einen Datenlogger (Reaktionszeit: 0,9 s).
- Legen Sie 6 Thermoelemente in die Krone-Kraftstoff-Schicht. Legen Sie diese Thermoelemente 20 cm auseinander und vermeiden Sie den Kontakt der Thermoelemente mit Zweigen. 10 Thermoelemente in die Ebene Oberfläche Kraftstoff einsetzen. Stellen Sie diese Oberfläche Kraftstoff Thermoelemente 10 cm auseinander und vermeiden Sie den Kontakt der Thermoelemente mit Zweigen (siehe Abbildung 4).
- Datenerfassung durch Anklicken aktivieren die " Start " Taste in der Steuerschnittstelle Software Thermoelement.
Abbildung 4: Darstellung der Oberfläche und Krone Kraftstoff Betten mit Thermoelement Array Lage. Hier wurden 6 Thermoelemente in die Krone Kraftstoff Schicht 20 cm voneinander eingefügt. 10 Thermoelemente wurden in die Oberfläche Kraftstoff-Schicht 10 cm Abstand eingefügt. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
5. Erwerb Bildeinstellung
- Mount die visuelle Referenz Ziel, die rote Markierungen in 10-cm-Abständen über dem Windkanal-Fenster hat. Verwenden Sie dieses Ziel als Referenz Flammenhöhe aus dem Experiment Video bestimmen.
Hinweis: Probe Flamme Höhen sind in Abbildung 5 dargestellt. - Einrichtungsdaten fotografische Sammlung. Mit Schwerpunkt auf dem Windkanal-Test-Bereich, stellen Sie den Kamerafokus um die gesamte vertikale Referenz Ziel sowie Kraftstoff Bettbereich erfassen.
- Setup-Videokamera-Datenerfassung. Befestigen die Videokamera mit einer universellen Kamera Wandhalterung an der Wand bieten einen vollständigen Überblick über die Windkanal-Messstrecke.
Abbildung 5: Foto von Probe Flamme Höhen von ein typisches Experiment. Das blaue visuelle Ziel mit roter Markierung dient als ein Verweis auf die Höhe der Flamme aus dem Experiment Video zu bestimmen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
6. flow Setup
Hinweis: der Windkanal ist mit einem Lüfter mit variabler Geschwindigkeit ausgestattet. Der Luftstrom im Windkanal wurde zuvor auf die Geschwindigkeit des Ventilators kalibriert. Um die gewünschte Windgeschwindigkeit zu erreichen, wird die Drehzahl der Lüfter (in Hz) ausgewählt. Bei den vorliegenden versuchen, kein Wind und 1 m/s Wind-Fluss-Fälle wurden studiert.
- Satz die Lüfterdrehzahl auf 1 m/s auf dem Fahrtregler. Schalten Sie den Ventilator um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert.
- Ausschalten des Ventilators. Es ist jetzt einsatzbereit.
Hinweis: Das Brennen Gebäude soll Feuer Experimente sicher während der Evakuierung von Rauch aus dem Arbeitsraum. Örtliche Feuerwehr Regierung mitzuteilen, dass Experimente durchgeführt werden, um das Auftreten von Fehlalarmen zu beseitigen. - Schließen Sie alle Türen im Gebäude zu gewährleisten, dass die Dachfenster die einzig mögliche Ausfahrt nach Rauch Evakuierung sind.
- Schalten Sie die Luftzufuhr Fans bringen frische Luft von außerhalb des Gebäudes auf Bodenhöhe. Schalten Sie die Abluftventilatoren, Rauch durch das Dachfenster zu evakuieren.
Hinweis: Dadurch wird eine niedrige Geschwindigkeit, hohe Luft Volumenstrom von außerhalb des Gebäudes, die vertikal durch die geringe Druckdifferenz steigt und die Dachöffnungen hergestellt. - Vor jedem Experiment verwenden ein naß-Zwiebel-Hygrometer zur Messung der relativen Feuchte und Temperatur der Umgebungsluft.
7. Zündung (implementieren gleichzeitig mit Schritt 8)
Hinweis: der Zündvorgang durchgeführt werden wie folgt von der Zündung-Crew-Mitglied. Für erhöhte Sicherheit, es wird empfohlen, ein zweite Crew-Mitglied in der Nähe der Test während der Zündung bleiben.
- , Wenn Sie dazu aufgefordert, ' entzünden ', die Vorderkante des Excelsior-Oberfläche Brennstoff-Bett mit denaturiertem Spiritus einweichen. Stellen Sie die Flasche Alkohol von der Zündung-Zone entfernt und mit einer Butan Fackel, zünden Sie das Fußende des Bettes Oberfläche Kraftstoff in eine Linie parallel zur Vorderkante des Brennstoff-Bett. Seien Sie aufmerksam, da der Alkohol getränkten Kraftstoff leicht entzünden wird.
- Sobald die Brennstoff-Bett gezündet hat, treten Sie aus der Messstrecke und die Tunnel Tür schließen. Wenn Wind für das Experiment benötigt wird, schalten Sie den Windkanal Lüfter.
8. Initiieren, führen Sie experimentelle
Hinweis: bei der Überprüfung des Experiments ist richtig Setup, die Kameras gestartet werden soll.
- Schalten Sie die Videokamera aufzeichnen.
- Sprechen laut den Testcode/Nummer, Datum und experimentellen Konfiguration, so dass das Mikrofon auf der Video-Kamera diese Informationen speichert.
- Anweisen, die Computer-Crew Datenerfassung durch ticken beginnen die " Datenprotokollierung aktivieren " Option in der Steuerschnittstelle Instrument (siehe Abbildung 3d, i. 1). Weisen Sie die Zündung Person, den Kraftstoff anzuzünden. Sobald die Zündung-Crew-Mitglied den Windkanal beendet, weisen Sie an, die Wind-Crew-Mitglied den Windkanal Lüfter starten. Dies wird der Beginn des Experiments wo Zeit gleich Null ist sein (t = 0).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Krone und Oberfläche Flamme Höhendaten wurden von der video-Daten erhalten. Typische Flamme Höhe Trends für Experimente wird in Abbildung 6dargestellt. Flamme Höhe Verhalten gefolgt, die in Sun Et Al. gefunden 14
Abbildung 6: geschätzt Krone Flammenhöhe. Hier U = 1 m/s, Oberfläche-Krone Trennung d = 70 cm. Dies entspricht einer repräsentativen Klasse E-Experiment. Flammenhöhe entsteht durch die Verarbeitung von Bildern aus dem Experiment Video. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Die Entwicklung der Flammenhöhe in Abbildung 6 wurde gewählt, weil es typische Flamme Höhe Verhalten für Experimente mit Wind zeigt. In diesen Arten von Experimenten die Flammen klein anfangen, groß in der Nähe der Mitte des Brennstoff-Bett, dann werden mit der Zeit zerfallen, wie Flammen näher an das Ende der Brennstoff-Bett bekommen. Das Experiment in der dargestellten Figur ist Fall F (Wind bei 1m/s und Abstand zwischen Krone und Oberfläche Kraftstoff bei 70 cm). In diesem Fall trägt der Wind die Flamme zu kippen. Strahlungsinduzierte Wärmeübertragung der Flamme, die Brennstoff-Bett ist wegen der Flamme verbesserte31. Während die Flamme der Brennstoff-Bett durchläuft wird es den Kraftstoff vor sich vorheizen. Die Mitte Brennstoff-Bett scheint zu einer optimalen Lage, wo ausreichend Vorwärmung über eine große Menge an Kraftstoff erstelle ich eine große Flamme aufgetreten ist. Ende des Brennstoff-Bett wird auch vorgewärmt, jedoch die Menge an Kraftstoff wird begrenzt, so dass weniger Pyrolyse Gase sind die führt zu verminderter Flammenhöhe.
Kraftstoffverbrauch wurden für die gesamte Ausdehnung der beiden Treibstoff Betten erhalten. Die Entwicklung der Masseverlust für ausgewählte Experimente ist in Abbildung 7dargestellt. Die dimensionslose Parameter M ist das Verhältnis der momentanen Masse m und die erste Masse m0. Dimensionslose Zeit Τ ist das Verhältnis der experimentellen Zeit t und die gesamte brennen Zeit tf, wo ist total Brenndauer definiert als die Zeit als flammende Zündung gestoppt hat. Die Entwicklung der Masseverlust während Experimente gefolgt erwartete Verhalten. Drei allgemeine Regionen wurden aus den Merkmalen der Masseverlust Kurve identifiziert: Zündung, flaming und schwelende, siehe Abbildung 7. Dies war ein Fall F-Experiment (Wind bei 1 m/s, Abstand zwischen Oberfläche und Krone von 70 cm). Der Kraftstoff-Feuchtigkeit-Inhalt lag bei 45 %, Relative Luftfeuchtigkeit erreichte 66 %, und die gesamte Brenndauer war 2,5 min. insgesamt Masseverlust und Masseverlust Rate Trends abgestimmt von Rothermel32 und Freeborn Et Al. 33
Abbildung 7: Kraftstoff Verbrauch Trend. Dargestellt ist ein repräsentativere Klasse F Experiment, wo U = 1 m/s und Oberfläche-Krone Trennung d = 70 cm. Verbrennung Regionen sind in der Handlung (Zündung, flaming und schwelende) beschriftet. Der allgemeine Trend mit diesen drei Regionen wurde für die meisten Experimente beobachtet. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Um Masseverlust Trends für die Oberfläche und die Krone aus Experimenten durch diese Methodik beschrieben erhaltenen Schichten zu veranschaulichen, sind die Ergebnisse für vier Experimente in Abbildung 8 und Abbildung 9dargestellt. Durchschnitt brennen Zeiten für experimentelle Kategorien von Abbildung 8 vertreten waren wie folgt: Klasse C und D im Durchschnitt 4,5 Minuten und Klasse E und F im Durchschnitt 2,5 Minuten. Wie man beobachten kann, Wind erhöht die Rate der Masseverlust und die gesamte Leuchtzeit.
Abbildung 8: Oberfläche Kraftstoff Bett Masseverlust für repräsentative Experimente. Daten werden aus Experimenten mit Wind mit 1 m/s und ohne Wind, sowie die zwei Oberfläche-Krone Entfernungen getestet gezeigt: d = 60, 70 cm. Masse Verlust hier Daten aus der digitale Waage für die Oberfläche Brennstoff-Bett verwendet stammen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 9: Kraftstoff Bett Masseverlust für repräsentative Experimente zu krönen. Die Daten zeigen Experimente mit Wind und ohne Wind sowie die zwei Oberfläche-Krone Entfernungen getestet. Masseverlust Daten hier ergibt sich aus der Belastung Zelle Instrumentierung für die Krone-Brennstoff-Bett verwendet. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Gastemperaturen Phase wurden für beide Kraftstoff-Betten mit sechzehn Thermoelemente in die Kraftstoff-Betten gemessen. Thermoelemente sind T0-T15 beschriftet, Abbildung 4 zeigt das Thermoelement-Arrangement. Thermoelemente T0-T09 wurden innerhalb der Oberfläche Brennstoff-Bett, während T10 - T15 gesetzt wurden im Inneren der Krone-Brennstoff-Bett gelegt. Krone Kraftstoff Bett Temperaturen für eine ausgewählte Experiment sind in Abbildung 10dargestellt.
Abbildung 10: Kraftstoff Bett Gastemperaturen krönen Brennstoff-Bett. Thermoelement-Anordnung ist in Abbildung 4angegeben. Dargestellt ist ein Klasse-B-Experiment ohne Oberfläche Brennstoff-Bett und einer Windgeschwindigkeit von 1 m/s. Klicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 11: Temperaturmesswerte infolge unsachgemäßer Platzierung der Thermoelemente. Thermoelement-Anordnung ist in Abbildung 4angegeben. Dargestellt sind Daten für Krone Bett Kraftstofftemperatur wo die Thermoelemente nicht ordnungsgemäß platziert wurden, wie sich durch die ungewöhnlich niedrigen Temperaturen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Es ist wichtig zu beachten, dass wenn die Thermoelemente nicht ordnungsgemäß in der Brennstoff-Bett eingefügt werden, Temperaturwerte ungenau sein. Beispielsweise nach dem Überprüfen der Temperaturwerte im Experiment durch Abbildung 11dargestellt, wurde es festgestellt, dass Temperaturen für eines der Krone Kraftstoff Bett Thermoelemente (T15) war unter den Normalwert für das Brennen von Bedingungen. Diese tTemperaturen waren näher an Umgebungsbedingungen als Phase Gastemperaturen des brennenden Chamise. So wurde abgeleitet, dass in diesem Fall Thermoelement T15 außerhalb des Bettes Kraftstoff durch das Experiment blieb.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Die Fähigkeit, die erhöhten Kraftstoffmasse während des Experiments zu messen war einer der wichtigsten Vorteile der hier vorgestellten Technik. Frühere Studien zu Chaparral Feuer konzentrierten sich auf entweder nur Krone Feuer Einleitung oder nur auf der Oberfläche verteilt, aber nicht beides. Solche Studien haben die Möglichkeit der Zündung in der Krone-Schicht quantifiziert und Studie der Ausbreitung für die künftige Arbeit23verlassen haben. Unsere Methodik ermöglicht eine Messung der Masseverlust, Temperaturverteilung und Flammengeometrie für beide Ebenen beteiligt Strauch Krone Feuer Zündung und Ausbreitung. Es bietet eine Möglichkeit für indirekt folgern Energiefluss von der Rate der Masseverlust. Andere Studien haben gezeigt, die Vorteile der direkt messenden Wärmestrom in Ausbreitung Experimente des Brandschutzes. Finney Et Al. präsentiert einige Beispiele von Hitze-Flux-Messungen in ein Lauffeuer verbreiten Experimente34. Durch diese Arbeit sie waren in der Lage, wichtige Hinweise auf die Rollen konvektiven und strahlungsinduzierte Wärmeübertragung spielen in ein Lauffeuer verbreiten. Die hier vorgestellte Methodik für Grundlinie Beobachtungen der Energiedynamik in Lauffeuer verbreiten in den Chaparral erlaubt. Vorteilhaft als nächstes würde bedeuten, dass eine tiefer gehende Analyse der bestimmte Beiträge der Strahlungsleistung und konvektive Wärmeübertragung. Für zukünftige Studien empfehlen wir die direkte Messung des Wärmestromes zu erkunden.
Um Genauigkeit der Messungen es sind mehrere wichtige Schritte. Die Kalibrierung der Aufnehmer messen Krone Masseverlust ist vielleicht der wichtigste Schritt und der Schritt, der die meisten Zeit in Anspruch nimmt. Und zwar deshalb, weil am Ende eines jeden Tages Experiment, die Krone-Brennstoff-Bett ausgehängt werden muss und leichte Bewegung in der Konfiguration Veränderungen in der Masse Lesungen verursachen. Daher muss zu Beginn eines jeden Tages Experiment Kalibrierung erfolgen. Für zukünftige Experimente wäre eine dauerhaftere Konfiguration ideal. In dieser zukünftigen Konfiguration würde die einzelnen Wägezellen auf experimentellen Aufbaus anzubringen.
Neben der Kalibrierung ist ein weiterer wichtiger Schritt in das Protokoll die Vorbereitung der Brennstoffe. Die Absicht des gesamten experimentellen Programms ist ein besseres Verständnis der Verbrennung in live Brennstoffe zum Zwecke der Verbesserung unserer Fähigkeit zur Vorhersage der vorgeschriebenen Brandverhalten zu entwickeln. Weile Leben Äste bis zu ½ Zoll (1,27 cm) können in der Flammenfront von hoher Intensität vorgeschrieben brennen in Chaparral verzehrt werden (siehe grüne35), größere Durchmesser Kraftstoffe sind in der Regel nicht in der Flammenfront verbrannt. Labor-Verbrennungen mit Chaparral Brennstoffen konzentrierten sich auf mit Brennstoffen, die in der Regel von einem vorgeschriebenen brennen sich ausbreitenden Flammenfront genutzt werden würde (siehe Cohen und Bradshaw36, Weise Et Al. 37). große Chaparral Arten gehören Chamise (Adenostoma Fasciculatum), während andere Chaparral Brennstoffe gehören Manzanita (Arctostaphylos Glandulosa) und Hoaryleaf Ceanothus (Ceanothus Crassifolius). Chamise war hier der Kraftstoff gewählt, weil es die meisten dieser Arten brennbar ist. Das Protokoll kann geändert werden, um andere Arten gehören, solange die Zweig-Größe unter ¼ Zoll gehalten ist.
Im allgemeinen unabhängig von der Spezies als Kraftstoff gewählt, Zweige sollte getrimmt werden, so dass alle Zweig-Durchmesser sind < ¼ Zoll (0,63 cm) um Einheitlichkeit zu erhalten. Nicht diesem Schritt oder nicht falsch durchführen würde die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse negativ beeinflussen. Über Trimmen können die Zweige auch nachteilig sein, weil Kraftstoff Betten mit sehr kleinen Zweig Größen neigen dazu, größere Packungsdichte und daher auch anders brennen. In den hier beschriebenen nach Omodan38hielt die Packungsdichte bei einem Durchschnitt von 9,2 kg/m3.
Es ist erwähnenswert, dass wegen des Umfangs dieses Experiment, eine Besatzung von 4 oder mehr Personen ist erforderlich, um die Effizienz während des Tests zu gewährleisten. Ein Verantwortlicher für die Mannschaft mit dem Protokoll sichtbar überhaupt mal ist wichtig um sicherzustellen, dass alle Schritte korrekt befolgt werden. Diese Person ist verantwortlich für die Sicherheit der Besatzung sowie die Koordination des Experiments. Es ist wichtig, dass diese Person und der Rest der Crew achten Sie auf ihre Sicherheit und die der Umwelt, die bedeutet, dass die Sichtbarkeit der Feuerlöscher, Abluftöffnungen zu gewährleisten und die Türen geschlossen sind, während des Experiments.
Darüber hinaus wäre es vorteilhaft, alle Instrumente mit einer einzigen Auslöser zu synchronisieren. Dies würde Datenanalyse und-Verarbeitung effizienter zu gestalten. Schließlich wäre eine natürliche Entwicklung, nachdem hier die Technik beherrscht wird, einige der verbleibenden Windkanal-Funktionen wie z. B. Temperaturregelung integrieren die in anderen Studien gezeigt hat, ein weiterer wichtiger Faktor zu betrachten sein. Dies würde eine breitere Palette von Kontrolle der Umweltbedingungen ermöglichen. Die hier vorgestellten Ergebnisse sind von Experimenten in den Sommermonaten als Kraftstoffe in der Regel trockener sind; dieser Zeitraum entspricht auch einen Teil des Jahres als Waldbrände auftreten. Wenn jedoch eine große Auswahl an Jahreszeiten während einer experimentellen Periode analysiert werden sollen, kann die Windkanal-Temperaturregelung eingesetzt werden. In ähnlicher Weise würde Variante des Kraftstoff-Feuchtigkeit-Inhalt über den Einfluss dieses Parameters auf Chaparral Krone Feuer Übergang und Ausbreitung Einblicke. Bei der Konzeption einer erweiterten Studie Kraftstoff Feuchtigkeitsgehalt und Schüttdichte als kontrollierten Parameter, würde Fehleranalyse wie die vorgesehenen Mulvaney Et Al. Helfer bei der Gestaltung einer Methodik mit experimentellen Einheitlichkeit39.
Die hier beschriebene Technik ermöglicht eine Prüfung der Krone Brandverhalten, die Messungen der Masse, integriert Temperatur- und Flammengeometrie für beide Ebenen des Kraftstoffs beteiligt. Infolge dieser Methodik Analyse führen zu einer erhöhten Verständnis der Chaparral Feuer als ein Vollfeuer speziell innerhalb der Grenzen der unabhängigen, passive oder aktive Krone Brandverhalten von Van Wagner5vorgelegten, wodurch es wissen, Hilfe bei Feuer Vorhersage und Steuerung.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Die Autoren möchten bestätigen, Benjamin Sommerkorn, Gabriel Dupont, Jake Eggan und Chirawat Sanpakit, die mit den hier vorgestellten Experimenten unterstützt. Jeanette Cobian Iñiguez räumt Unterstützung durch NASA MUREP institutionelle Forschung Gelegenheit (MIRO) Grant-Nummer NNX15AP99A. Diese Arbeit wurde auch von der USDA/Abschlussbedingung National Fire Plan durch eine Vereinbarung zwischen USDA Forest Service, PSW-Forschungsstation und der University of California - Riverside finanziert.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Wind Tunnel Instrumentation | |||
| cDAQ-9178 CompactDAQ Chassis | National Instruments | 781156-01 | |
| NI-9213 C Series Temperature Input Module | National Instruments | 785185-01 | |
| NI SignalExpress for Windows | National Instruments | 779037-35 | Newest version, older version used for experiment |
| High Temperature Nextel Insulated Thermocouple Elements | Omega | XC-24-K-18 | |
| Thermocouple Extension Wire with Polyvinyl Coated Wire and Tinned Copper Overbraid | Omega | EXPP-K-24S-TCB-P | |
| Ultra High Temperature Miniature Connectors | Omega | SHX-K-M | |
| CompuTrac MAX 2000XL | Arizona Instruments | MAX-2000XL | Discontinued, Newer Model Out |
| Kestrel 3000 Pocket Weather Meter | Nielsen-Kellerman | 0830 | |
| Satorius CPA 34001S | Sartorius | 25850314 | Discontinued Model |
| 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 with 4 load cells, performs signal amplification |
| #2 Stainless S-Biner (X4) | Home Depot | SB2-03-11 | Dual spring gate carabiners used to mount load cells |
| 2 in. Malleable Iron C-Clamp | Home Depot | # 4011 | Used to mount load cells |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Personal Protective Equipment | |||
| Wildland Firefighter Nomex Shirt | GSA Advantage | SH35-5648 | |
| Fireline 6 oz Wildland Fire Pants | GSA Advantage | 139702MR SEV16 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Fuels | |||
| Chamise | Collected in situ | N/A | |
| Natural Shredded Wood Excelsior – Natural Coarse 50 lbs bail | Paper Mart | 21-711-88 | |
| Bernzomatic UL100 Basic Propane Torch Kit | Home Depot | UL100KC | |
| Isopropyl alcohol | Convenience store | N/A | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Video and Photography | |||
| Nikon D3000 10.2-MP DSLR camera with DX-format sensor and 3x 18x55mm Zoon-NIKKOR VR Image Stabilization Lens | |||
| Sony Handycam Camcorder DCR-SX85 | Amazon.com | DCR-SX85 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Software | |||
| NI LabView | National Instruments | Student Version | Used for instrument control and interfacing |
| MATLAB Student Version (MATLAB_R2014a) | Mathworks | Student Version | Used for data post-processing including image processing |
References
- 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. Experimental modelling of crown fire initiation in open and closed shrubland systems. Int. J. Wildl. Fire. 23 (4), 451-462 (2014).
- Rothermel, R. C., Philpot, C. W. Predicting changes in chaparral flammability. J. For. 71 (10), 640-643 (1973).
- Van Wagner, C. E. Conditions for the start and spread of crown fire. Can. J. For. Res. 7, 23-34 (1977).
- Fons, W. L. Analysis of Fire Spread in Light Forest Fuels. J. Agric. Res. (3), (1946).
- Lozano, J. An investigation of surface and crown fire dynamics in shrub fuels [dissertation]. , University of California-Riverside. 222 (2011).
- Weise, D., Zhou, X., Sun, L., Mahalingam, S. Fire spread in chaparral-'go or no-go?'. Int. J. Wildl. Fire. 14, 99-106 (2005).
- Cruz, M. G., Butler, B. W., Alexander, M. E., Forthofer, J. M., Wakimoto, R. H. Predicting the ignition of crown fuels above a spreading surface fire. Part I: Model idealization. Int. J. Wildl. Fire. 15 (1), 47-60 (2006).
- Cruz, M. G., Butler, B. W., Alexander, M. E., Forthofer, J. M., Wakimoto, R. H. Predicting the ignition of crown fuels above a spreading surface fire. Part II: Model idealization. Int. J. Wildl. Fire. 15 (1), 47-60 (2006).
- Li, J., Mahalingam, S., Weise, D. R. Experimental investigation of fire propagation in single live shrubs. Int. J. Wildl. Fire. 26 (1), 58-70 (2017).
- Byram, G. M. Combustian of Forest Fuels. For. Fire Control Use. , 61-89 (1959).
- Dupuy, J. L., Maréchal, J., Morvan, D. Fires from a cylindrical forest fuel burner: Combustion dynamics and flame properties. Combust. Flame. 135 (1-2), 65-76 (2003).
- Sun, L., Zhou, X., Mahalingam, S., Weise, D. R. Comparison of burning characteristics of live and dead chaparral fuels. Combust. Flame. 144 (1-2), 349-359 (2006).
- Fletcher, T. H., Pickett, B. M., et al. Effects of Moisture on Ignition Behavior of Moist California Chaparral and Utah Leaves. Combust. Sci. Technol. 179 (6), 1183-1203 (2007).
- Engstrom, J. D., Butler, J. K., Smith, S. G., Baxter, L. L., Fletcher, T. H., WEISE, D. R. Ignition Behavior of Live California Chaparral Leaves. Combust. Sci. Technol. 176 (9), 1577-1591 (2004).
- Zukoski, E. Fluid Dynamic Aspects Of Room Fires. Fire Saf. Sci. 1, 1-30 (1986).
- Thomas, P. H., Webster, C. T., Raftery, M. M. Some experiments on buoyant diffusion flames. Combust. Flame. 5, 359-367 (1961).
- Finney, M. a, Cohen, J. D., McAllister, S. S., Jolly, W. M. On the need for a theory of wildland fire spread. Intl J Wildl Fire. 22 (1), 25-36 (2013).
- Mendes-Lopes, J. M. C., Ventura, J. M. P., Amaral, J. M. P. Flame characteristics, temperature-time curves, and rate of spread in fires propagating in a bed of Pinus pinaster needles. Int. J. Wildl. Fire. 12 (1), 67-84 (2003).
- Williams, F. A. Mechanisms of fire spread. Symp. Combust. 16 (1), 1281-1294 (1977).
- Sullivan, A. L., Ball, R. Thermal decomposition and combustion chemistry of cellulosic biomass. Atmospheric Environment. 47, 133-141 (2012).
- Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Zhou, X., Weise, D. R. Experimental and Numerical Modeling of Shrub Crown Fire Initiation. Combust. Sci. Technol. , 618-640 (2016).
- Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Zhou, X., Weise, D. R. An investigation of crown fuel bulk density effects on the dynamics of crown fire initiation in Shrublands. Combust. Sci. Technol. 180 (4), 593-615 (2008).
- Zhou, X., Weise, D., Mahalingam, S. Experimental measurements and numerical modeling of marginal burning in live chaparral fuel beds. Proc. Combust. Inst. 30 (2), 2287-2294 (2005).
- Pickett, B. M., Isackson, C., Wunder, R., Fletcher, T. H., Butler, B. W., Weise, D. R. Flame interactions and burning characteristics of two live leaf samples. Int. J. Wildl. Fire. 18 (7), 865-874 (2009).
- Cobian-Iñiguez, J., Sanpakit, C., et al. Laboratory Experiments to Study Surface to Crown Fire Transition in Chaparral. Fall Meet. West. States Sect. Combust. Inst. , Paper #134HC-0040 (2015).
- Silvani, X., Morandini, F. Fire spread experiments in the field: Temperature and heat fluxes measurements. Fire Safety J. 44 (2), 279-285 (2009).
- Morandini, F., Silvani, X., et al. Fire spread experiment across Mediterranean shrub: Influence of wind on flame front properties. Fire Safety J. 41 (3), 229-235 (2006).
- Countryman, C. M., Dean, W. A. Measuring moisture content in living chaparral: a field user's manual. USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW-36. , Available from: http://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr036/ 28 (1979).
- Albini, F. A. A Model for Fire Spread in Wildland Fuels by- Radiation. Combust. Flame. 42, (1985).
- Rothermel, R. C. A Mathematical Model for Predicting Fire Spread in Wildland Fuels. USDA For. Serv. Res. Pap. INT-115. , 40 (1972).
- Freeborn, P. H., Wooster, M. J., et al. Relationships between energy release, fuel mass loss, and trace gas an aerosol emissions during laboratory biomass fires. J. Geophys. Res. Atmos. 113 (1), 1-17 (2008).
- Finney, M. A., Cohen, J. D., et al. Role of buoyant flame dynamics in wildfire spread. Proc Nat Acad Sci USA. 112 (32), 9833-9838 (2015).
- Green, L. R. Burning by prescription in chaparral. USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW-51. , 36 (1981).
- Cohen, J., Bradshaw, B. Fire behavior modeling - a decision tool. Proc. Prescr. Burn. Midwest State Art. , 1-5 (1986).
- Weise, D. R., Koo, E., Zhou, X., Mahalingam, S., Morandini, F., Balbi, J. H. Fire spread in chaparral - A comparison of laboratory data and model predictions in burning live fuels. Int. J. Wildl. Fire. 25 (9), 980-994 (2016).
- Omodan, S. Fire Behavior Modeling - Experiment on Surface Fire Transition to the Elevated Live Fuel A. , (2015).
- Mulvaney, J. J., Sullivan, A. L., Cary, G. J., Bishop, G. R. Repeatability of free-burning fire experiments using heterogeneous forest fuel beds in a combustion wind tunnel. Intl J Wildl Fire. 25 (4), 445-455 (2016).
