Name: Sabit Laminer Sınır Tabaka Difüzyon Flames Yerel Isı eriticiler ve Yazma Oranları Tahmini Deneysel Metodoloji (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 29 s
Description: Keşfedin, mikro-termokupl kullanarak sabit laminer sınır tabaka difüzyon alevlerinde yerel sıcaklık gradyanlarını ölçme yöntemini. Bu teknik, kütle yanma hızlarını doğru şekilde tahmin ederek yangın bilimi araştırmalarına katkı sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, bu çalışma için Maryland Üniversitesi, College Park'taki Minta Martin Vakfı'ndan mali destek almak isterler.

Deney 1. Planlama <ol><li> Yangın veya yanma araştırma laboratuarı girmeden önce talimatları ve güvenlik önlemlerine uyun. Güvenlik eğitimi genellikle yeni kullanıcılar için gereklidir. </li><li> Gerekli testleri yürütmek için önceden deneyler planlayın. deney, gerekli yakıt ve gerekli ekipman taşıma ayrıntıları düşünün. </li><li> ilgi sıvı veya katı yakıt deneyleri belirleyin. buna göre malzemeleri hazırlayın. </li></ol> Malzeme ve Enstrümantasyon 2. Hazırlık <ol><li> akaryakıt deneyler için, gözenekli yanmaz malzemeden (toprak alkali silikat yün) bir yakıt fitili hazırlamak. Önceki deneyler 4-6 kullanmış olması 8 cm x 8 cm x serbest konveksiyon testleri için 1,27 cm ve 10 cm x 10 cm x 1,27 cm zorlanmış konveksiyon testleri için kalın levhalar. <ol><li> için bir propan meşalesi bir difüzyon aleve maruz kaldığında, yaklaşık 20 dakika boyunca verilen yakıt fitil fırındafitil içinde organik bağlayıcıların yakmak için. </li><li> fitilin iki sıvı yakıt sızmasını ortadan kaldırmak için, bolca üst yüz hariç fitilin bütün yüzeyleri kapsayan bir şırınga ile sıvı sodyum silikat uygulanmaktadır. </li><li> alüminyum folyo ile fitilin üst yüzüne ama kalkan. fitilin kenarlarına alüminyum folyo yapıştırmak için bir yüksek sıcaklık yapışkan kullanın. </li></ol></li><li> Katı yakıt deneyler için, katı yakıt bir yaprak kesip. Önceki serbest konveksiyon deneylerinde 2, içinde bir 8 cm x 8 cm x net bir döküm polimetil metakrilat (PMMA) 1.27 cm kalınlığında levha kullanılmıştır. </li><li> Daha sonra örnek monte etmek hangi yakıt numunesi boyutuna eşit seramik elyaf yalıtım kurulu bir levha bir yuva kesin. Genellikle, yakıt fitili aynı gözenekli yanmaz kullanın; Ancak yüksek sıcaklık mat siyah boya ile mühür. </li><li> Verilen veri toplama donanım ve yazılım kontrol edin. yazılımını açın ve öfke kontrolGerekli testleri yapılmadan önce çalıçtırdıgınızda haritalama algoritması. </li></ol> Deneysel Kur&#39;un 3. hazırlanması <ol><li> o yeterince uzakta verilen alevin tam yan görünüm yakalanır ve böylece yakıt merkez ekseni ile aynı hizada ve böylece bir yan görünüm dijital SLR fotoğraf makinesi yerleştirin. <ol><li> zorunlu konveksiyon için fl ames, görüntü piroliz bölgesinde fl ame stand-off mesafesini hesaplamak için 16 cm x 8 cm lik bir alanı kaplayan akaryakıt numunenin merkezinde görüş saha. </li></ol></li><li> yakıt numunesi üzerinde hareket mekanizması yerleştirin. dikkatle travers mekanizması yatay eksene 50 mikron tel çapı mikro termokupl takın. </li><li> Programlanabilir step motor kontrolörü açın. </li><li> zorla akış deneyleri, güç yukarı rüzgar tünelinin santrifüj blower durumunda. </li><li> güç ayarları Rangi ile 7.000 Hz frekansa darbe genişliği modülasyonu (PWM) denetleyicisi olarak ayarlayın% 16 den sıcak telli anemometre ile doğrulanmış farklı fan hızları için% 50 ng. </li><li> Test başlamadan önce koruyucu gözlük ve yangına dayanıklı elle eldiven giyiniz. </li><li> Her test sırasında, doygunluk onun noktasına kadar sıvı yakıt (metanol veya etanol) ile fitil ıslatın. 8 cm x 8 cm x 1.27 cm kalınlığında fitil için, 90 mi, tam da 10 cm x 10 cm x 1.27 cm kalınlığında fitil iki 60 ml şırıngalar kullanılarak fitil emmek için yeterli, 120 mi yeterli olduğu bulunmuştur. </li><li> yakıt fitil tutucu içine dikkatlice yakıt batırılmış fitil / katı yakıt plaka koyun. Bir açı ölçer ile yakıt fitil yüzey düzgünlüğünü kontrol edin. </li><li> kütle denge yazılımını açın ve USB arayüz ayarlarını kontrol edin. kütle dengesi kontrol ve test öncesi okuma unutmayın. </li></ol> Bir Yanma veya yangın Lab 4. Koşu Deneyleri <ol><li> Deneylerin her set tamamladıktan sonra egzoz açarak deneysel tesisin uygun havalandırma sağlayın. Exhaust olarak minimal veya akış bozuklukları ortadan kaldırmak için deneyler sırasında mümkün olduğunca izole olmalıdır. </li><li> Bir örnek ateşlendiğinde önce, yakıt yüzeyinin merkez ekseni boyunca hizalanmış grafik kağıdına veya cetvel yaprağının bir resim alarak yan görünüm dijital kamera kalibre. Kalibrasyon görüntülerden bir ortalama piksel / aa sayısını edinin. görüntülerin post-processing sırasında piksel / mm bu değeri kullanın (ImageJ ölçüm ölçeği kurmak için). </li><li> anlık bir akaryakıt fitil için dokunarak ve katı yakıt ile 50-60 saniye boyunca yüzey üzerinde eşit alevi geçen bir propan meşale ile yakıt tutuşturmak. </li><li> hemen üniform kontak sonrası deneysel başlangıç ​​zamanı. yanan zamanı belirtmek için kronometre kullanın. </li><li> kütle denge yazılım üzerinde veri toplama düğmesine basın. </li><li> Bir zaman aralığı üzerinde yanan fitilin kütle kaybı izlemek ve ölçüm dosyasına yazmak. g kütle denge yazılımını kullanıniven amaç. </li><li> Tekrarlayın tekrarlanabilirliği sağlamak için aynı koşullar altında 4.3 çoklu testler için 4.6 için yineleyin. </li><li> Kütle kaybı doğrusal bir uygunluğu yüksek R2 değerine sahip sürekli yanan rejimi belirlemek için karşılık zaman eğrisi kütle kaybı kullanın. </li><li> Kararsız katı yakıtlar için, yüzey gerileme ölçmek için tükenmişlik kontaktan 50 sn aralıklarla numuneler yanık (örneğin, 50 saniye, vb 100 sn, 150 sn için). </li><li> Kesme regresyon test için soğutulduktan sonra merkez hattı boyunca katı yakıtları yandı. </li><li> ImageJ oyulmuş katı yakıtlar ve yükün yan bakışı fotoğraflarını çekin. bir cetvel ile cm piksel dönüştürerek akım içerisinde yerlerde regresyon ölçün. adım prosedürü adım ImageJ belirli bir görüntü aşağıda listelenmiştir işlemek için. <ol><li> Açık Görüntü → Dosyayı Seç aracılığıyla ImageJ katı yakıt numunesinin Açık yan görünüm fotoğraf. </li><li> ImageJ katı yakıt numunesinin (cetvel) ile kalibrasyon görüntüyü açmakAçık Kalibrasyon Görüntü → Dosyayı Seç yoluyla. </li><li> Kalibrasyon görüntü ve katı yakıt numunesi görüntü biriktirecek. Yığınları → Görüntüler yığını → Görüntü git. </li><li> Set ölçüm ölçeği: Böyle fotoğrafta bir cetvel olarak bilinen mesafe iki nokta arasındaki bir çizgi çizin. → Set Ölçeği Analiz gidin. Set Ölçeği penceresinin hattının uzunluğu ise, piksel cinsinden görüntülenir. uygun kutulara bilinen mesafeyi ve ölçü birimleri yazın ve Tamam&#39;a tıklayın. </li><li> Yeni bir çizgi çizin ve ölçüm skalası doğru olduğunu onaylayın. </li><li> Verilen örnek fotoğrafta iki nokta arasındaki mesafeyi ölçerek: İki nokta arasında bir çizgi çizin. Durum çubuğu (yatay) açısını ve uzunluğunu gösterecektir. → ölçün Analiz (veya Ctrl + M veya basitçe klavyede M tipi) bir veri penceresine değerleri aktarır. </li><li> burn-out numunenin kalınlığının ölçülmesi ve i çıkarılmadan her akım içerisinde konum x regresyon ölçünNumunenin nitial kalınlığı. </li></ol></li><li> Katı yakıtların yüzeyi yaklaşık düz kaldığı zaman aralığını Not ve sıcaklık haritalama için kullanmak ya da yüzey gerileme telafi etmek için yapılan termokupl pozisyonları ayarlamaları. </li><li> Kararlı yanma rejimi sırasında katı PMMA için yaklaşık 150 sn ve sıvı bulanmış fitiller için 400 sn ölçümleri yakalamak için sıcaklık haritalama aralığını ayarlayın. Sıvı ve katı yakıtların sürekli yanma zaman aralığına dayalı sıcaklık haritalama aralığını ayarlayın. Yüzeye yakın bir tavsiye adım boyu 0.25 mm 4-6. </li><li> XY UniSlide kullanarak yakıt yüzeyi ile dikkatlice bir mikro termokupl hizalayın. numunenin genişlik merkezi, verilen termokupl yerleştirin. </li><li> XY UniSlide kullanarak yakıt fitil ön kenarına dikkatlice mikro termokupl taşıyın. </li><li> Bir bilgisayarda bir veri toplama programını çalıştırın ve d bir klasörden ızgara tarama algoritması okumakesktop. Not: Deneme sürüyor sonra, veri toplama otomatik ve kullanıcı sadece deneme planlandığı gibi gidiyor emin olmak için nezaret etmek gerekiyor. </li><li> Bir bilgisayarda bir veri toplama programı kullanarak, veri elde ve bir ölçüm dosyasına yazmak. Not 100 4-5 Hz 6 500 örnekleme oranları son deneylerde kullanıldı. </li><li> Bittiğinde, alevi söndürmek. PWM kontrol kapatın ve 3 fazlı 240 VAC güç çıkışından üfleyici elektrik fişini çekin. </li><li> step motor kontrolörü kapatın. </li><li> Tekrarlayın 4.12 Aynı termokupl ile benzer veya farklı akış koşullarında ek deneyler için 4.18 için yineleyin. 5 deneyden en az, verilen her akım durumunda (örneğin, zorunlu akış hızı ya da dikey yönde) için tekrarlanmalıdır. </li><li> Tekrarlayın 75 mikron mikro termokupl için 4.18 ile 4.12 arasındaki adımları. sam boyunca iki termokupl (50 mikron ve 75 mikron tel çapı) TraverseDoğru radyasyon düzeltmeler için alev merkezinde e yolu. Daha küçük termokupl da kullanılabilir, ancak genellikle 50 mikron altındaki teller için meydana kırılması olabilir. </li></ol> 5. Veri Analizi <ol><li> Matlab içine LVM dosya veya diğer analitik yazılımı işlenen verileri okuyun. </li><li> farklı testler her uzamsal noktada sıcaklık verilerini ortalama. </li><li> Aşağıda detaylı bir şekilde tarif Collis ve Williams 10 korelasyon, aşağıdaki her bir akım içerisinde yerde ortalama termokupl verilerinden bir radyasyon düzeltme hesaplama. </li><li> Ham sıcaklık verilerine radyasyon düzeltmesi ekleyerek telafi sıcaklık ölçümleri hesaplayın. </li><li> Sıcaklık veri ve mekansal konumu olmayan boyutlandırmak. </li><li> Matlab veya diğer özel yazılım bir eğri fit algoritma kullanarak uygun bir üst dereceden çok terimli oturuş yakıt yüzeyinde boyutsuz sıcaklık verilerine uyacak. yüzeye yakın 4 ila 6 puanDaha önceki çalışmalarda 4-6 iyi iş gördüğü bulunmuştur. </li><li> Yakıt yüzeyi (y = 0) sigara boyutlu sıcaklık dağılımı yüksek mertebeden polinom uyum eğiminden yakıt yüzeyinde normal boyutsuz sıcaklık farkları hesaplayın. </li><li> Reynolds Analoji 4 dayalı bir teorik korelasyon kullanılarak yakıt yüzeyinde karşılık gelen yerel boyutsuz sıcaklık gradyanı yerel kitle yanan hızını hesaplayınız. </li><li> Yakıt 5-6 yüzeyindeki sıcaklık degrade konvektif ısı akışını hesaplayın. </li></ol>

<ol><li>Babrauskas, V., Peacock, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heat+release+rate%3A+the+single+most+important+variable+in+fire+hazard%5BTitle%5D)+AND+%22Fire+Safety+J%22%5BJournal%5D)">Heat release rate: the single most important variable in fire hazard.</a> Fire Safety J. 18 (3), 255-272 (1992).</li>
<li>Pagni, P., Shih, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excess+pyrolyzate%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">Excess pyrolyzate.</a> Proc. Combust. Inst. 16 (1), 1329-1343 (1977).</li>
<li>Orloff, L., Modak, A. T., Alpert, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burning+of+large-scale+vertical+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">Burning of large-scale vertical surfaces.</a> Proc. Combust. Inst. 16 (1), 1345-1354 (1977).</li>
<li>Singh, A. V., Gollner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+local+mass+burning+rates+for+steady+laminar+boundary+layer+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Combust.+Inst%22%5BJournal%5D)">Estimation of local mass burning rates for steady laminar boundary layer diffusion flames.</a> Proc. Combust. Inst. 35 (3), 2527-2534 (2015).</li>
<li>Singh, A. V., Gollner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+methodology+for+estimation+of+local+heat+fluxes+in+steady+laminar+boundary+layer+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22Combust.+Flame%22%5BJournal%5D)">A methodology for estimation of local heat fluxes in steady laminar boundary layer diffusion flames.</a> Combust. Flame. 162 (5), 2214-2230 (2015).</li>
<li>Singh, A. V., Gollner, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+burning+rates+and+heat+flux+for+forced+flow+boundary-layer+diffusion+flames%5BTitle%5D)+AND+%22AIAA+J%22%5BJournal%5D)">Local burning rates and heat flux for forced flow boundary-layer diffusion flames.</a> AIAA J. 54 (2), 408-418 (2016).</li>
<li>Collis, D., Williams, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-dimensional+convection+from+heated+wires+at+low+Reynolds+numbers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Fluid+Mech%22%5BJournal%5D)">Two-dimensional convection from heated wires at low Reynolds numbers.</a> J. Fluid Mech. 6 (3), 357-384 (1959).</li>
<li>Jakob, L. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJakob%2C+LM+%22Heat+Transfer%22">Heat Transfer</a>. , Wiley. New York, USA. (1967).</li>
<li>Sforza, P., Steiger, M., Trentacoste, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Studies+on+three-dimensional+viscous+jets%5BTitle%5D)+AND+%22AIAA+J%22%5BJournal%5D)">Studies on three-dimensional viscous jets.</a> AIAA J. 4 (5), 800-806 (1966).</li>
<li>Pizzo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+observations+on+the+steady-state+burning+rate+of+a+vertically+oriented+PMMA+slab%5BTitle%5D)+AND+%22Combust.+Flame%22%5BJournal%5D)">Experimental observations on the steady-state burning rate of a vertically oriented PMMA slab.</a> Combust. Flame. 152 (3), 451-460 (2008).</li>
<li>Chilton, T. H., Colburn, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+transfer+%28absorption%29+coefficients+prediction+from+data+on+heat+transfer+and+fluid+friction%5BTitle%5D)+AND+%22Ind.+Eng.+Chem%22%5BJournal%5D)">Mass transfer (absorption) coefficients prediction from data on heat transfer and fluid friction.</a> Ind. Eng. Chem. 26 (1), 1183-1187 (1934).</li>
<li>Silver, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+the+Reynolds+analogy+to+combustion+of+solid+fuels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Application of the Reynolds analogy to combustion of solid fuels.</a> Nature. 165, 725-726 (1950).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Bu araştırmanın amacı, akış alan çeşitli koşullar altında sıvı ve katı yakıtlar hem yerel kitle yanan oranlarının tahmini için yeni bir metodoloji geliştirmekti. Çalışma sıvı ve katı hem de yakıt kullanan, iki olgu, bir serbest taşınım sınır tabakası difüzyon alevi ve farklı serbest akışı koşulları altında kurulan zorlanmış konveksiyon sınır tabaka difüzyon alevleri düşündü. hem sıvı yakıt batırılmış fitiller üzerinde ve PMMA katı plakalar üzerinde ince telli termokupl ölçümleri ile ölçülen yerel yanma oranları tahmini başka yollarla, yani yakıt regresyon ölçümleri maç bulundu. Yakıt yüzeyinin yakınındaki bu sıcaklık değişimleri sonuçta ortalama sonuçları ve çok% 15 doğruluk içinde veri sonuçlanan sabit gerektiren süre, laminer yanma, küçük ölçekli örnekleri için çok iyi çalıştı, Reynolds analoji 12-13 dayalı bir ilişki kullanılarak belirlendi yerel measurem daha fazlaveliler 4-6. Bu yerel kütle kaybı hızı ölçümleri için korele faktörü Örnek yakıt ve önsel hesaplanabilir diğer yakıt termo-fiziksel özelliklerinin Spalding kütle transferi sayısına bağlıdır. Sonuçlar, bu teknik, bu miktarları özü ve ileride daha ayrıntılı olarak küçük çaplı yakıt yakılmasının anlamak için yararlı olabileceğini düşündürmektedir. Literatürde Diğer çalışmalar serbestçe 4,5 yanma, dikey yönelimli numuneler üzerinde sayısal simülasyonlar 4 ve deneyler içeren burada temsili çalışmalarını genişletti ve ortam rüzgarlar 6. maddesine örnekleri yatay monte var. Bu yapılandırmalar için, ısı akıları bileşenleri de yoğunlaştırılmış yakıt yüzeye çok yakın, aynı ince telli termokupl tekniği kullanılarak yakıt yüzey üzerinde yerel belirlenmiştir. ısı akışının bileşenlerin gömüldüğü ölçme kullanımı geçmişte ölçülmüştür birlikte, this tekniği minimal invaziv ve daha önce mümkün olmamıştır konvektif ısı akıları, direkt ölçümü sunuyor. belirli yapılandırmalar ve cihazların kurulumu seçerken özellikle dikkatli deneyler sırasında alınmalıdır. Bu deneylerde, termokupl tel üzerindeki gerilimi tutmak ve termokupl yeri nispeten sabit hale küçük bir seramik tüp fırlamıştı adım 3.2 için seçilen. , Seramik tüp olası rahatsızlıkları azaltacak bir tüp olmadan tüm alev üzerinde asılı duran bir termokupl tel kullanarak ancak tel sıcaklık artışı ile genişletmek eğilimi çok daha değişken termokupl belirli bir konuma yerini yapacak. Bazen yapılandırmada bir değişiklik (örnek eğimli örneğin) Numunenin genişliği boyunca etkilere neden olabilir. Kurulum aşamasında etrafında, son 4-6 okudu olanlardan 4.14 arada kontrolleri değiştirilirse o alev sıcaklığı meaNumunenin genişliği boyunca ümler anlamlı değişim (yani, bir 2-D varsayım hala tutan) alınmalıdır göstermektedir. Aksi takdirde, bir 3-D haritalama sistemi uygulanacak gerekecektir. deneyler yaparken en kritik adımlar yakıt hazırlanması ve termokupl doğru kullanımı ile yapmak zorundayız. Termokuplelerin konumlandırma bile hafif sapmalar adımlarla 3.2, 4.13 ve 4.14 olarak termokupl konumlandırırken, bu nedenle dikkat edilmelidir, hatalara neden olabilir. mümkün olduğunca düz bir yüzeye (adım 2.1) korunur ve tüm dolgu malzemesi fitilleri (adım 2.1.1) dışında pişmiş gerektiğini, böylece yakıt fitil de yerleştirilmelidir. Adım 4.1 aktive egzoz sistemi, aynı zamanda en az olarak tutulan ya da akış bozuklukları ortadan kaldırmaya yardımcı deney mümkün yakın olarak izole edilmelidir. Bu test (Rüzgar olmadan) gerçekleşecek nerede şişmiş olmayan küçük bir mum sağlayarak kontrol edilmelidir. Saptırma plakaları, ekranlar, Geniş bir alanda ayrı bir kapalı tesisi veya test Bunu gerçekleştirmek için kullanılabilir. Aşama 4.2, katı yakıt mümkün olduğu kadar homojen bir alev gerekir. Propan meşale bunu yapmak için en ideal kaynak olmasa da, deneyler geçmiş iş 4-6 ateşleme kaynağına karşı duyarlı olduğu tespit edilmemiştir. Ateşleme kaynağına Duyarlılık zaman ya da maruz kalma şiddeti değişen ve sürekli kitle yanma oranı sonuçları gözlemleyerek deneyler sırasında dokümante edilmelidir. hassasiyet gözlenirse bir ışıma paneli, alternatif örnekleri tutuşturmak için kullanılmalıdır. Katı yakıtlar, ya da kısa bir bölgeye alınan sıcaklık haritalama olmalıdır kütle kaybı oranları ile görüldüğü gibi bir büyük (&gt; 300 sn) sürekli yanan bölgeye sahip olmayan herhangi bir yakıt. Yakıt hala nispeten düz ve yüzey regresyon iyi belgelenmiş iken Örneğin, adım 4.13 eşleştirme, ilk 150 saniye boyunca alınacak PMMA için tavsiye edilir. Yüzey regresyon ölçümleri I kullanabilirsinizmageJ ya da diğer benzer görüntü yazılımı fotoğrafları pikselleri ölçmek ve uzunluğuna dönüştürmek. Seçenek olarak ise, bir dijital mikrometre Soğuduktan sonra, katı levha yüzeyi gerilemesini ölçmek için kullanılabilir (örneğin, PMMA olarak &quot;kabarcıklanma&quot; malzeme yüzeyi dikkat ilk kumlanmalıdır). Önerilen yanma hızı korelasyon laminer varsayımlara dayanmaktadır, ancak bu teknik deneysel olarak tespit edilmelidir değiştirilmiş fonksiyonel bir ilişki ile de olsa, bir yakıt yüzeyinin türbülanslı yakma için de benzer bir formu uygun olmalıdır varsayılmaktadır. Burada sunulan çalışma, daha sonra sınır tabakası yanma ve daha fazla araştırılması olabilir yakıt yüzeyine olay ısı akışını sürücü türbülans ve gaz fazında ısı salınımı arasındaki ilişkili etkileşimleri türbülanslı uzatılabilir. yanma hızı ilişki dayandığı teori de radyasyon ihmal. teori basitleştirilmiş bir leBu çalışmada yer almayan durumlarda kendi öngörü yetenekleri belirsizlik ading. yüzeye ısı akışı büyük ölçüde ışınım olduğu Örneğin, verilen metodoloji yüksek sooting alevler için çalışmayabilir. yoğunlaştırılmış yakıt yüzeyine ışınım ısı akısı yüksek olduğu büyük çalkantılı duvar alevler için, önerilen yanma hızı ilişki ya da çalışmıyor olabilir. Önerilen korelasyon radyasyon etkileri dahil edilmesi dolayısıyla, arzu ve daha fazla araştırma bu işlevsel ilişkiyi belirlemek amacıyla yapılmalıdır vardır. kendine güvenen tahmin yöntemleri, alevler için elde edilecekse bu alanda modelinde iyileştirmeler gerektirir.

Kritik gelişmeler son yüzyıl içinde yangın güvenliği araştırma alanında yapılmış olmasına rağmen, alev yayılma oranları tahmin hala farklı konfigürasyonlarda birçok malzeme için bir sorun olmaya devam etmektedir. Alev yayılma sık sık ateşleme ilk kaynağından çıkan yeni unsurların ateşleme bir dizi olarak inşa ya da doğal ortamlarda ya ilerler. Bu unignited elemanlara ısıtma oranları katkıda çünkü bireysel yanan malzemelerin yanma özelliklerinin Bilgi, alev yayılması bu oranları tahmin etmek için kritik öneme sahiptir. Bir yakıt elemanının ısı salınım oranı (HRR) dolayısıyla yangın araştırma 1 en temel miktar olarak gösterildi olmuştur, yoğunlaştırılmış faz yakıt yakma (kütle kaybı) oranı, yani buharlaşma oranına yaklaşık olarak eşit olmak bir katı yakıt, sıvı yakıt veya piroliz oranı. yanma oranı mater yanıcılık bir ölçüsü olarak düşünülebilirial ve yangın risk analizi kritik bir parametre ve yangın söndürme sistemleri tasarımıdır. Dikey duvarın yerel kütle kaybı (veya yakma) oranı, m &quot;f, özellikle, bu gibi bir duvara alev yayılması, yangın büyüme ve enerji serbest bırakma oranları dahilinde birçok yangın ile ilgili sorunlar, önemli bir değişken bir kasa yangın ve duman ve sıcak gaz tüyleri yayılması dikey duvar üzerinde yukarı alev yayılması öngörülmesi ile, alev yüksekliği hesaplanması gerekir, toplam enerji salım hızına bağlıdır. bu da, doğrudan doğruya etkilenir duvarın 2-3 tüm tesiriyle alanı üzerinde entegre yerel kütle-kayıp oranı. bu entegre kütle kaybı oranları bilgisi oldukça iyi bilinmesine rağmen, yakıt yüzeyi boyunca artan yerlerde kitlesel yakan oranları bilgisi iyi bilinen değildir deneysel teknikler ölçmek için, çünkü bu oranlar son derece sınırlıdır. Bu &quot;yerel&quot; kitle-yanma hızını sağlayan bir tekniktirbilgiler daha farklı yakıtlar veya birbirlerinden konumları ayırt mekanizmaları anlamak için araştırmacılar sağlayan, yoğunlaştırılmış yakıtların yakılması ile artan fikir verebilir. En malzemeler ilk küçük ölçekte değerlendirilir olarak (örneğin, bir koni kalorimetre 1), mantıklı bir ilk adım yoğunlaştırılmış yakıt yüzeyleri üzerinde küçük, laminer difüzyon alevler içinde yerel kitle yanan oranlarını ölçmek için bir teknik sağlamaktır. Burada sunulan çalışma yoğunlaştırılmış yakıt yüzeyler üzerinde kurulan sabit laminer alevler üzerinde deneyler yürütmek için deneysel metodoloji ve protokollerini tartışır. Mikro termokupl kullanarak yerel sıcaklık değişimleri tahmini bu alevler 4-6 yerel kitle yanan oranları ve ısı akıları tahmini için özellikle yararlı bir tekniktir. Literatür verilerinin analizi conden yerel ısı transferi, yanma ve sürtünme katsayılarının belirlenmesi zorluğunu göstermektedirfizik anlamak ve belirli bir yangın ve yayılmasını 4-6 sürücü altında yatan mekanizmalar için önemli olan sed yakıt yüzeyi. belki kalan yakıt yüzeyi üzerinde yerel yerlerde en iyi ölçülen ateş özelliği var ısı akıları, bileşenleri ölçmek zordur kanıtlamıştır. Bu tür yakıtların değişkenliği, ısı akış ölçeklenebilirlik, ısı akış ölçer teknolojileri kararlı durum şartlarının sağlanması ve farklı zorluk olarak etkileri literatürde 4 mevcuttur verilerin oldukça geniş bir dağılım katkıda bulunmuştur. yüksek doğrulukta yerel sıcaklık değişimleri ölçümleri bu değişkenliği hafifletmek ve aynı zamanda laminer duvar yangınları, bir kanonik yangın araştırma probleminin sayısal doğrulama için kullanılan olabilir ısı transfer korelasyon sağlamak için yardımcı olacaktır. Bu tür deneyler ayrıca Laminer ve türbülanslı sınır tabakası içinde bir yanıcı yoğunlaştırılmış yakıt yüzeyi ve gaz fazı alevler arasındaki dinamik ilişkiyi inceleyen yararlıdırs. doğru doğru ve tekrarlanabilir bir şekilde, bu sıcaklık farkları yakalamak için yöntemler aşağıda anlatılmıştır.

<table><tbody><tr><td colspan="4">Konnektörlü ve kelepçeli termokupllar</td></tr><tr><td>Kılıfsız İnce Ölçer T/C</td><td>P13R-002</td><td>Omega Mühendislik A.Ş.</td><td>İnce telli mikrotermokupllar (R tipi)</td></tr><tr><td>Kılıfsız İnce Ölçer T/C</td><td>P13R-003</td><td>Omega Mühendislik A.Ş.</td><td>İnce telli mikrotermokupllar (R tipi)</td></tr><tr><td>Seramik 2 delikli yuvarlak - 5 pk</td><td>TRX-010364-6</td><td>Omega Mühendislik A.Ş.</td><td>İnce telli termokuplları tutmak için seramik borular</td></tr><tr><td>Termokupl uzatma kablosu</td><td>EXTT-RS-24-100</td><td>Omega Mühendislik A.Ş.</td><td>Termokupl uzatma kablosu</td></tr><tr><td>Erkek Dişi</td><td>Konnektörler SHX-R/S-MF</td><td>Omega Mühendislik A.Ş.</td><td>R tipi termokupllar için konnektörler&nbsp;</td></tr><tr><td>Aksesuarlar</td><td>MSRT-116-10</td><td>Omega Mühendislik A.Ş.</td><td>Konektörlerin ucundaki seramik boruların tutuşunu korumak için kauçuk borular</td></tr><tr><td colspan="4">Travers mekanizması</td></tr><tr><td>X slide, hareket = 10 inç, 0,025 inç/dev, limitler, NEMA 17</td><td>XN10-0100-E25-71</td><td>Velmex Inc.</td><td>Velmex tek slayt</td></tr><tr><td>Vexta tip 17, 1.8 derece/adım 2 fazlı, tek şaftlı step motor</td><td>PK245-01AA</td><td>Velmex Inc.</td><td>Step motor&nbsp;</td></tr><tr><td>Montaj kilidi, 6-32 cıvata kullanılarak standart</td><td>XMC-2</td><td>Velmex Inc.</td><td>Verilen Velmex unislide için montaj aksesuarları</td></tr><tr><td>Xslide in X & için 6-32 x 7/16 SH Kapaklı Vida Y ekseni</td><td>XMB-1</td><td>Velmex Inc.</td><td>Verilen Velmex unislide için montaj aksesuarları</td></tr><tr><td>X slayt, hareket = 10 inç, 0.025 inç/dev, limitler, NEMA 17</td><td>XN10-0100-E25-71</td><td>Velmex Inc.</td><td>Velmex tek slayt</td></tr><tr><td>Vexta tip 17, 1.8 derece/adım 2 fazlı, tek şaftlı step motor</td><td>PK245-01AA</td><td>Velmex Inc.</td><td>Step motor&nbsp;</td></tr><tr><td>Montaj kilidi, 6-32 cıvata kullanılarak standart</td><td>XMC-2</td><td>Velmex Inc.</td><td>Verilen Velmex unislide için montaj aksesuarları</td></tr><tr><td>Xslide in X & için 6-32 x 7/16 SH Kapaklı Vida Y ekseni</td><td>XMB-1</td><td>Velmex Inc.</td><td>Verilen Velmex unislide için montaj aksesuarları</td></tr><tr><td>Kontrol, 2 Eksen programlanabilir step motor kontrolü, aynı anda 1 motor</td><td>VXM-2</td><td>Velmex Inc.</td><td>Step motor kontrolörü</td></tr><tr><td>USB'den RS232'ye, DB9 Seri İletişim kablosu, 10 ft</td><td>RPC-USB-RS232-3M</td>, <td>Velmex, Inc.</td><td>Step motor kontrolörü ile bilgisayar arasındaki seri iletişim kablosu</td></tr><tr><td colspan="4">Data acquisition hardware</td></tr><tr><td>NI 9214 16-Ch İzotermal TC, 24-bit C Serisi Yüksek hassasiyetli termokupl ölçümleri için modül (terminal bloğu dahil)</td><td>781510-01</td><td>National Instruments</td><td>Termokupl veri satın alma kartı</td></tr><tr><td>Güç Kablosu, AC, ABD, 120 VAC, 2,3 metre</td><td>763000-01</td><td>National Instruments</td><td>8 yuvalı C-DAQ kasası</td></tr> <tr><td>için güç kablosucDAQ-9178, CompactDAQ şasi (8 yuvalı USB)</td><td>781156-01</td><td>National Instruments</td><td>NI 9214 ve NI 9239 için C-DAQ şasi</td></tr><tr><td>NI 9229/39 BNC</td><td>782801-01</td><td>için EMI</td> Bastırma Ferrit <td>NI 9239 veri edinme kartı</td>için Ulusal Cihazlar Aksesuarları</tr><tr><td>NI 9239 BNC, 4-Kanal +/- 10&nbsp; V, 50&nbsp; kS&#8288;/&#8288; Kanal başına s</td><td>780181-01</td><td>Ulusal Aletler</td><td>Sıcak telli anemometre sistemi için veri toplama kartı</td></tr><tr><td>cDAQ-9171, CompactDAQ şasi (1 yuvalı USB)</td><td>781425-01</td><td>NI 9214 için National Instruments C-DAQ şasisi&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">Camera</td></tr><tr><td>Nikon D7100 24.1 MP DX Biçimli CMOS Dijital SLR ile 18-105&nbsp; mm f/3.5-5.6 AF-S DX VR ED Nikkor Objektif</td><td>Nikon D7100</td><td>Amazon</td><td>Dijital SLR fotoğraf makinesi üstten görünüşlü alev fotoğrafları çekmek için</td></tr><tr><td>Canon EOS Rebel T5 DSLR CMOS Dijital SLR Fotoğraf Makinesi ve EF-S 18-55&nbsp ile DIGIC Görüntüleme; mm f/3.5-5.6 IS Lens</td><td>Canon EOS Rebel T5 DSLR&nbsp;</td><td>Yandan</td><td>görünüşlü alev fotoğrafları</td> çekmek için Amazon Dijital SLR fotoğraf makinesi</tr><td colspan="4">Mass balanceMettler-Toledo, MS32001L Balance Prec 32,200&nbsp;<tr></td></tr><tr><td> g x 0.1&nbsp; g</td><td>97035-654</td><td>VWR</td><td>Ortalama kütle yanma hızını</td></tr><tr> ölçmek için hassas elektronik kütle dengesi<td colspan="4">Mini CTA system</td></tr><tr><td>MiniCTA Tel ve film probları için Anemometre Paketi</td><td>9054T0461</td><td>Dantec Dynamics</td><td>Rüzgar tüneli çıkışındaki hızları ve türbülans şiddetini ölçmek için sıcak tel sistemi</td></tr><td colspan="4">Rüzgar tüneli ekipmanı<tr></td></tr><tr><td>1/2 inç x 4 ft x 8 ft C-3 Tam Parça Huş Ağacı Ev Tipi Kontrplak</td><td>Model # 833185</td><td>Ev Deposu</td><td>Laboratuvar ölçekli rüzgar tüneli yapmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Woodgrain Millwork WM 206 11/16 inç x 11/16 inç x 96 inç Ahşap Çam Köşe Kalıplama</td><td>Model # 109610</td><td>Ev Deposu</td><td>Laboratuvar ölçekli rüzgar tüneli yapmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Uzatma Yayı, Döngü Uçları, 6.562 "Toplam Uzunluk, 6'lı Paket</td><td>1330K26</td><td>McMaster-Carr</td><td>Laboratuvar ölçekli rüzgar tüneli yapmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Süzgeç Sınıfı Tel Kumaş, 30x30 Mesh, 0.0130 "tel çapı. 12 "x12" levha</td><td>9241T41</td><td>McMaster-Carr</td><td>Laboratuvar ölçeğinde rüzgar tüneli yapmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Süzgeç Sınıfı Tel Kumaş, 40x40 Mesh, 0.0065 "tel çapı. 12 "x12" sayfa</td><td>9241T42</td><td>McMaster-Carr</td><td>Laboratuvar ölçekli rüzgar tüneli yapmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Mobil Kaldırma Masası Ayakla Kumandalı, 600 # Kapasiteli, 10 "- 33" Masa Yüksekliği</td><td>2791T22</td><td>Deney düzeneğini</td><td></td></tr> <tr><td>tutmak için McMaster-Carr Masasıebmpapst p / n: G3G250-MW75-05 (EC Santrifüj üfleyici, 200-240 & V, 3 fazlı, 50/60&nbsp; Hz, M3G112-EA motor, 2.2&nbsp; kW)</td><td>G3G250-MW75-05</td><td>Rüzgar tüneli için</td><td>Ebm papst</td> üfleyici</tr><tr><td>ebm-papst p/n: HX0C-003-000-04 (Kontrolör)</td><td>HX0C-003-000-04</td><td>Üfleyicinin hızını kontrol etmek için</td><td>Ebm papst</td> Darbe genişlik modülasyon kontrolörü</tr><tr><td>8020 1" X 1 INÇ T-OLUKLU PROFİL&nbsp;</td><td>8020-1010</td><td>80/20 (Rankin Automation)</td><td>Rüzgar tüneli için bir çerçeve oluşturmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Momentive/GE Silikon Mastik RTV108, 10.1-oz Kartuş, Yarı Şeffaf</td><td>Ahşap için 7545A472</td><td>McMaster Carr</td><td>Mastik</td></tr><td colspan="4">SoftwareLabVIEW Satıcıyla iletişime geçin National Instruments <tr></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td>Sürekli sıcaklık verilerinin elde edilmesi ve analizi için kullanılır. Alternatif olarak, termokuplun konumlandırılması için kullanılır.</td></tr><tr><td>Mettler Toledo kütle dengesi yazılımı</td><td>Satıcıyla iletişime geçin</td><td>Mettler Toledo</td><td>Yoğunlaştırılmış yakıt fitilinin / katı plakanın zamanla kütle kayıp oranını ölçmek için kullanılır</td></tr><tr><td>ImageJ</td><td>Ücretsiz indir</td><td>NIH, http://imagej.nih.gov/ij/</td> <td>Katı yakıt plakasının alev ayırma mesafesini ve yüzey regresyonunu ölçmek için kullanılır</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Satıcıyla iletişime geçin Mathworks</td><td></td><td>Verilerin sonradan işlenmesi için kullanılır</td></tr><tr><td>Fortran 90/95</td><td>Satıcıyla iletişime geçin</td><td>Fortran şirketi</td><td>Verilerin işlenmesi</td></tr><tr> için kullanılır<td colspan="4">Materials</td></tr><tr><td>Methanol&nbsp;</td><td>UMD Kimya Mağazası</td><td>NA</td><td>Sıvı yakıt</td></tr><tr><td>Etanol&nbsp;</td><td>UMD Kimya Mağazası</td><td>NA</td><td>Sıvı yakıt</td></tr><tr><td>güvenlik gözlükleri</td><td>UMD Kimya Mağazası</td><td>NA</td><td>Güvenlik amaçlı</td></tr><tr><td>kullanılır sprey şişesi</td><td>UMD Kimya Mağazası</td><td>NA</td><td>Acil durumlarda su taşımak için kullanılır</td></tr><tr><td>Şırınga 60 cc</td><td>UMD Kimyasal Mağaza</td><td>NA</td><td>Sıvı yakıt fitilini sıvı yakıtlarla ıslatmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Optik Olarak Şeffaf Dökme Akrilik Levha, 1/8" Kalınlık, 24" x 48"</td><td>Mc master carr</td><td>8560K262</td><td>Katı yakıtlı PMMA</td></tr><tr><td>Loctite Proxy Pak (Hi-temp yapıştırıcı)</td><td>Mc master carr</td><td>7556A33</td><td>Fitilin kenarlarını alüminyum folyo ile kaplamak için kullanılır</td></tr><tr><td>Hi-Temp Aerosol Sprey Boya (Siyah)</td><td>Mc master carr</td><td>7832T1</td><td>İzolasyonu boyamak için kullanılır&nbsp;</td></tr><tr><td>Kendiliğinden Tutuşan Ekonomi Propan Gazı Meşalesi Ayarlanabilir Alev, 4.179&nbsp; Btu/hr</td><td>Mc master carr</td><td>78245A3</td><td>Katı yakıt plakasını tutuşturmak için propan meşale</td></tr><tr><td>Isıya Dayanıklı Pamuklu Eldiven W/Nitril Kaplamalı, 400 derece F Maksimum Sıcaklık, 10" Lg, Büyük</td><td>Mc master carr</td><td>56025T1</td><td>Güvenlik amaçlı kullanılır</td></tr><tr><td>Bağlama Perdeli Modüler Koruyucu Ekran, 6'&nbsp; Yükseklik x 4'&nbsp; Genişlik Aşınmaya Dayanıklı Fiberglas</td><td>Mc master carr</td><td>9145T84</td><td>Arka plan için yangına dayanıklı perde</td></tr><tr><td>Çok Amaçlı Alüminyum Alaşım 6061 .125" kalınlık, 12" x 24" Mc</td> <td>master carr</td><td>89015K28</td><td>İzolasyonu tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Deniz sınıfı kontrplak 1/2 "kalınlığında, 12" x 24" Mc</td> <td>master carr</td><td>1125T32</td><td>Deney düzeneğini</td></tr> <tr><td>tutmak için kullanılırÇok Amaçlı Alüminyum Alaşım 6061 U-kanal, 2 "taban x 1-1 / 4" bacaklar, 1 'uzunluk</td><td>Mc master carr</td><td>1630T473</td><td>Alüminyum levhayı, yalıtımı ve fitili tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Mimari Eloksallı Alüminyum (Alaşım 6063) 90 derece açı, 1/8" Thk, 1/2" x 1/2" bacaklar, 6' L</td><td>Mc master carr</td><td>4630T21</td><td>Alüminyum levhayı tutmak için kullanılır, yalıtım ve fitil</td></tr><tr><td>Alüminyum İnç T-Oluklu Çerçeveleme Sistemi Gizli 90 derece konektör, 1 "ekstrüzyon için</td><td>Mc master carr</td><td>47065T155</td><td>Alüminyum levhayı, yalıtımı ve fitili tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>Alüminyum İnç T-Oluklu Çerçeveleme Sistemi Genişletilmiş 90 derece braket, Tek, 4 Delik, 1 "ekstrüzyon için</td><td>Mc master carr</td><td>47065T175</td><td>Alüminyum levhayı, yalıtımı ve fitili</td></tr> <tr><td>tutmak için kullanılırAlüminyum İnç T-Oluklu Çerçeveleme Sistemi Dört Yuvalı tek, 1" katı ekstrüzyon, 4 'uzunluk</td><td>Mc master carr</td><td>47065T101</td><td>Alüminyum levhayı, yalıtımı ve fitili tutmak için kullanılır</td></tr><tr><td>1/2" x 48" x 36" (Superwool 607 yalıtım levhası) 12 yaprak içeren 1 karton</td><td>Mccormick İzolasyon</td><td>Superwool 607&nbsp;</td><td>Fitil ve fitil tutucuyu yapmak için yalıtım malzemesi</td></tr></tbody></table>

sabit laminer sınır tabaka difüzyon flames yerel isı eriticiler ve yazma oranları tahmini deneysel metodoloji

Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames

yoğunlaşmış faz yakıtların gerçekçi yanma davranışını modelleme, çünkü gaz fazı alevler ve yoğunlaştırılmış faz yakıtlar arasındaki kesişme noktasında meydana gelen karmaşık etkileşimlerin çözmek için bir yetersizlik kısmen ulaşamayacağı kalmıştır. Mevcut araştırma laminer sınır tabaka içinde yanıcı yoğunlaştırılmış yakıt yüzeyi ve gaz fazı alevler arasındaki dinamik ilişkiyi keşfetmek için bir teknik sağlar. Deneyler önceden Katı ve sıvı yakıtların hem üzerinde hem zorunlu ve ücretsiz konvektif ortamlarda yapılmıştır. Reynolds Analoji dayanan eşsiz bir metodoloji, yakıt yüzeyinde yerel sıcaklık değişimleri kullanan bu laminer sınır tabaka difüzyon alevler yerel kitle yanan oranları ve alev ısı akısı tahmin etmek için kullanılmıştır. Yerel kitle yanan oranları ve alevlerden konvektif ve ışınım ısı geri bildirim iki eksenli Traver duvara yakın eşlenen sıcaklık değişimleri kullanılarak hem piroliz ve tüy bölgelerinde ölçüldüse sistemi. Bu deneyler zaman alıcıdır ve yoğunlaştırılmış yakıt yüzey ateşleme aşağıdaki zaman sadece sınırlı bir süre için sürekli yanık olarak tasarım zor olabilir. Yakıt yüzeyine yakın sıcaklık profilleri, yerel sıcaklık değişimleri makul tahminler yakalamak için çok yüksek bir uzaysal çözünürlükte bir yoğunlaştırılmış yakıt yüzeyinin sürekli yanması sırasında eşlenmesi gerekir. termokupl gelen ışıma ısı kayıpları için dikkatli düzeltmeler de hassas ölçümler için çok önemlidir. Bu nedenlerden dolayı, tüm deney düzeneği nedeniyle mikro termokupl konumlandırılması en hataları ortadan kaldırarak, bir bilgisayar kontrollü hareket mekanizması ile otomatik gerekmektedir. adımların ana hatları tekrarlanabilir duvar yakınındaki sıcaklık değişimlerini yakalamak ve sağlanan yanma oranları ve ısı akıları yerel değerlendirmek için bunları kullanmak.

Sabit laminer sınır tabakası difüzyon alevlerinde yerel sıcaklık gradyanlarını tahmin etmek için mikro termokuplların kullanımını açıklıyoruz. Reynolds Analojisinin bir uzantısı olarak, yerel sıcaklık gradyanları, bu tür alevlerdeki yerel kütle yanma oranlarını ve ısı akışlarını yüksek doğrulukla tahmin etmek için daha fazla kullanılabilir.

Sabit Laminer Sınır Tabaka Difüzyon Flames Yerel Isı eriticiler ve Yazma Oranları Tahmini Deneysel Metodoloji

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex ...

Bu deneyin genel amacı, kararlı laminer sınır tabaka difüzyon alevlerinde, yoğunlaşmış yakıt servislerindeki yerel sıcaklık gradyanlarını tahmin etmek için mikro-termokuplların kullanımını tanımlamaktır. Bu yöntem, laminer ve türbülanslı sınır tabakalarda yanıcı bir yoğunlaşmış yakıt yüzeyi ile gaz fazı alevleri arasındaki dinamik ilişkinin araştırılması gibi, yangın bilimi alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, kararlı laminer sınır tabaka difüzyon alevlerinde yerel kütle yanma hızlarını doğru bir şekilde ölçmek için kullanılabilmesidir.Bu prosedürü Colin Miller ve Wei Tangle gösterecekler. Her ikisi de makine mühendisliğinde doktora öğrencileridir. Sıvı yakıt deneyleri için, alkali toprak silikat yünü gibi gözenekli yanmaz bir malzemeden yakıt fitili hazırlayın.Bir propan pürmüzünden gelen difüzyon alevi kullanarak fitili yaklaşık 20 dakika boyunca pişirin. Bu işlem, fitilin içindeki tüm organik bağlayıcıları yakacaktır. Ardından, alüminyum folyoya yüksek sıcaklık yapıştırıcısı uygulayın ve alüminyum folyoyu fitile sabitleyin.Üst kısım temiz kalmalıdır. Katı yakıt deneyleri için, fitil ile aynı boyutlarda bir katı yakıt tabakası hazırlayın. Katı yakıtsı monte etmek için, seramik fiber yalıtım levhasına uzun bir yuva açın veya yüksek sıcaklığa dayanıklı mat siyah boya ile mühürlenmiş gözenekli, yanmaz bir malzeme kullanın.Gerek serbest konveksiyon gerekse zorlanmış akış deneyleri için, dijital bir SLR kamerayı yakıtın merkezi eksenini ve alevin bir yan tarafını tamamen görebilecek şekilde konumlandırın. Zorlanmış konveksiyon alevleri için, piroliz bölgesindeki alev kopma mesafesinin hesaplanabilmesi amacıyla yakıt numunesinin merkezini 16'ya 8 santimetrelik bir alanda görüntüleyin. Ardından, traverse mekanizmasını yakıt numunesinin üzerine yerleştirin.Ardından, yatay eksenine 50 mikronluk bir tel termokuplu dikkatlice takın. Sonra, programlanabilir step motor kontrolcüsünü açın ve zorlanmış akış deneyleri için rüzgar tünelinin santrifüj blowerını fişe takın. Daha sonra, PWM kontrolcüsünü blower hızına göre ayarlayın.Rüzgar tüneli çıkışındaki hızı doğrulamak için sıcak tel anemometre kullanın. Şimdi, koruyucu ekipmanları giyin ve testi gerçekleştirmek için son hazırlıkları yapın. Fitili sıvı yakıtla doygunluğa ulaşana kadar ıslatın.Ardından, yakıta batırılmış fitili veya katı yakıt plakasını dikkatlice yakıt-fitil tutucusuna yerleştirin. Şimdi, bir açı ölçer kullanarak yakıt fitili yüzeyinin düzlüğünü kritik bir şekilde doğrulayın. Daha sonra kütle terazisini kontrol edin ve test öncesindeki okumayı not edin.Yakıtı ateşlemeden önce oda havalandırmasını kontrol edin. Egzoz sistemi çalışmalı ancak deney çevresindeki hava akışını minimum düzeyde etkileyecek şekilde ayarlanmalıdır. Bir numune ateşlenmeden önce, numunenin yerleştirileceği noktada bir cetvel kullanarak dijital kamerayı kalibre edin.Ayrıca, kütle dengesi yazılımından veri toplamayı başlatın. Şimdi, numuneyi konumlandırın ve ardından yakıtı bir propan meşalesi ile ateşleyin. Fitiller için, alevi kısa süreliğine ucun yüzeyine değdirin.Katı yakıtlar için, alevi 50 ila 60 saniye boyunca yüzey üzerinde düzenli olarak gezdirin. Yakma süresinin ardından, alevi üfleyerek söndürün. Katı yakıtlar söz konusu olduğunda, yakma işlemini belirlenen süre boyunca gerçekleştirin.Ardından, aynı zaman aralığını kullanarak yakma işlemini birkaç kez tekrarlayın. Tüm yakma verileri toplandığında, PWN kontrolörünü sıfıra getirip blower'ın fişini çekerek blower'ı kapatın. Son olarak, step motorun kontrolörünü kapatın.Birkaç yanma işlemi boyunca, diğer metrikleri doğrulamak amacıyla katı yakıtın kademeli regresyonu ölçülebilir. Her yanma döneminden sonra, yanmış katı yakıtı merkez hattı boyunca kesin. Ardından, yanma regresyonunu yan görünüşlü bir fotoğrafla belgeleyin.Yan görünüş fotoğraflarını ImageJ'de analiz edin. Dosya Seç (Select File) ve Görüntüyü Aç (Open Image) seçenekleri aracılığıyla bu fotoğrafları açın. Ardından, Kalibrasyon Görüntüsünü Aç (Open Calibration Image) seçeneğini kullanarak cetvelin görüntüsünü açın.Ardından, kalibrasyon görüntüsünü katı yakıt görüntüsünün üzerine üst üste yerleştirin. Şimdi, cetvel üzerindeki bilinen mesafeye sahip iki nokta arasında bir çizgi çizerek ölçüm ölçeğini belirleyin. Daha sonra, Analiz menüsü altından Ölçeği Ayarla seçeneğini belirleyin.Ölçek Ayarla (Set Scale) penceresinde, hattın Bilinen Uzaklığını (Known Distance) girin ve Tamam'a tıklayın. Ölçüm ölçeğinin doğru olduğunu onaylamak için bu işlemi yeni bir hatla tekrarlayın. Şimdi, örnek fotoğrafta bir hat çizerek uzaklıkları ölçün ve ardından durum çubuğundaki açı ile uzaklık değerlerini inceleyin. Control M tuşlarına basarak veriler veri penceresine kaydedilir.Yanma gerilemesi, örneğin kalınlığının başlangıç kalınlığından çıkarılmasıyla hesaplanır. Önemli bir nokta olarak, yakıt yüzeyinin yaklaşık olarak düz kaldığı zaman aralığını not edin. Sıcaklık haritalaması ile karşılaştırmak veya yüzey gerilemesini telafi etmek amacıyla yapılan termokupl konum ayarlamaları için bu döneme ait yanma gerilemesini kullanın.Sıcaklık haritalamasını kurmak için, bir X-Y unislide kullanarak bir mikro termokuplu yakıt yüzeyine dikkatlice hizalayın. Bunu katı bir numunenin fitil merkezine yerleştirin. Yakıt fitili için, mikro termokuplu ön kenar boyunca dikkatlice konumlandırmak için X-Y unislide'ı kullanın.Bir termokuplun numune yüzeyine mükemmel şekilde yerleştirilmesi kritik önem taşır. Eğer konumlandırma hatalıysa, tüm ölçümler belirli bir oranda yanlış çıkacaktır. Doğru ölçümler elde etmek için termokupl, yakıt yüzeyine mümkün olduğunca yakın olmalıdır.Velmex betiğinde, sıcaklık haritalama aralığını katı PMMA için 150 saniye veya sıvı emdirilmiş fitiller için 400 saniye olarak ayarlayın. Numunenin yüzeyinden ölçülecek adım boyutunu, her çeyrek milimetrede bir veri toplayacak şekilde ayarlayın. Örnekleme hızını 100 ile 500 hertz arasına ayarlayın.Eşleme sırasında yüzey, deney hataları dahilinde deforme olursa sonuçlar artık geçerli olmaz; bu nedenle ölçüm süresini ve aralığını doğru ayarlamak kritik önem taşır. Şimdi, yakma deneyini gerçekleştirirken, veri toplama programını masaüstündeki bir klasörden ızgara tarama algoritmasını okuyacak şekilde çalıştırın. Program çalışırken, LabVIEW'deki veri toplama modülü tarafından tetiklendiğinde veriler otomatik olarak kaydedilecektir.PMMA numuneleri için zorlanmış konveksiyon sınır tabaka difüzyon alevi üzerindeki kütle kaybı oranları ve sıcaklık profilleri ölçülmüştür. Sonuçlar, mikro termokupllar ve iki termokupl radyasyon düzeltme yöntemi sayesinde, yakıt yüzeyine yakın bölgelerde düşük hatalarla doğru sıcaklıkların saptanabildiğini göstermektedir. Bir PMMA sınır tabaka difüzyon alevinin yakıt yüzeyi boyunca boyutsuz sıcaklık gradyanları, iki farklı hava akım hızında ölçülmüştür.Yerel kütle yanma hızlarındaki varyasyonlar, farklı serbest akış koşullarında da ölçülmüştür. Boyutsuz sıcaklık gradyanları aracılığıyla elde edilen yerel kütle yanma hızları, PMMA yüzeyinin regresyonu yoluyla elde edilen deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Sonuçlar birbiriyle oldukça uyumludur.Alev ısı akısı bileşenleri, saniyede 2,06 metrelik zorlanmış bir akışta daha ayrıntılı olarak incelenmiştir. Yüzeye yakın sıcaklık ölçümlerinin detayları, yüzey kütle kaybı oranlarıyla birleştirildiğinde yerel analiz için yanmanın tüm bileşenlerini sağlayan konvektif ısı akılarının çıkarılmasına olanak tanımıştır. Bu teknik bir kez kavrandığında, yakıt örneği başına birkaç dakika içinde gerçekleştirilebilir.Bu prosedürün ardından, malzemelerin yanma davranışını daha iyi anlamak ve nümerik kodları doğrulamak amacıyla yerel kütle yanma hızlarının ve ısı transferinin analizi gerçekleştirilebilir. Bu alevlerle çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın; bu prosedürü uygularken koruyucu gözlük takmak, iyi havalandırılan koşullarda çalışmak ve yanan malzemelerin toksik olmadığından emin olmak gibi önlemler her zaman alınmalıdır.

experimental-methodology-for-estimation-local-heat-fluxes-burning

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Kütle spektrometrisi ile tüm türlerin çevrimiçi analizi ile laboratuar ölçekli alevden gaz örnekleme yanma süreçleri sırasında meydana gelen kimyasal bileşiklerin kompleks bir karışımı araştırmak için güçlü bir yöntemdir. Sinkrotron oluşturulan vakum ultraviyole radyasyon yoluyla ayarlanabilir yumuşak iyonizasyon ile birleştiğinde, bu teknik izomer-çözüldü bilgi ve potansiyel fragmanı-serbest kütle spektrumları sağlar.

İleri Işık Source Alev Deneyler: İs Oluşumu Süreçlerinin içine Yeni Trendleri

Yeni ablatif materyallerin geliştirilmesi ve sayısal modellemesi kapsamlı deneysel araştırmalar gerektirir. Bu protokol, emisyon spektroskopisi ile reaktif sınır tabakasındaki kimya ile birlikte malzeme durgunluğunu izlemek için müdahaleci olmayan yöntemler olan temel teknikler ile plazma akışlarında malzeme tepki karakterizasyonu için prosedürleri tanımlar.

Plazmatronun ablatif Malzeme Test sırasında Emisyon Spektroskopik Sınır Tabaka İncelenmesi

Yakıt açısından zengin bir model yanma egzozu oluşturmak için bir protokol, yanma karakterizasyonu yoluyla geliştirilir ve mikro boru şeklindeki alev destekli yakıt hücresi testi ve araştırması için uygulanır.

yanma Karakterizasyonu ve Model Yakıt Kalkınma Micro-tübüler Alev destekli Yakıt Hücreleri

Bu iletişim kuralı chaparral çalılar gölgelik yerden ateşe geçiş eğitim için tasarlanmış Rüzgar tüneli deneyler açıklar.

Chaparral Crown yangınlar çalışmaya Rüzgar tüneli deneyler

Bir soruşturma oksidatif yanma kimya roman biyoyakıt, yakıt bileşenleri veya jet yakıtları tarafından sunulan verilerin nicel Türleşme karşılaştırılması. Veri Kinetik modeli doğrulama için kullanılan ve yakıt değerlendirme stratejileri sağlar. Bu el yazması atmosferik yüksek sıcaklık akışı reaktör açıklar ve yeteneklerini gösterir.

Yakıtların yanma kimya: bir atmosferik yüksek sıcaklık akışı reaktör ile elde edilen nicel Türleşme veri birleştiğinde ışın moleküler Kütle Spektrometre

Burada, aynı anda çalışma yanma ve taze ve yıpranmış ham petrol işlemleri denizde yanan in situ taklit koşullar altında yanma verimliliği için bir protokol mevcut.

Situ yanan laboratuar çalışmaları için deneysel işlemin: yanma ve yanma verimliliği ham petrol

Bu el yazması itibariyle Yerel anlık konvektif ısı transfer katsayıları tek veya iki aşamalı boru akışı ölçme amaçlı yöntemleri açıklar. Uzunluğu ve sabit bir hızda hareket uzun (taş) hava kabarcığı yayılma hızı belirlemek için basit bir optik yöntem de sunulmaktadır.

Yerel anlık konvektif ısı transferi boru - tek ve iki aşamalı akış ölçümleri

Burada, birbirine bağlı Coriolis kuvvet ve döndürme-yüzdürme etkileri tam alan ısı transferi dağıtımlarında dönen bir kanal ayırımı için deneysel bir yöntem mevcut.

Uncoupling Coriolis kuvveti ve tam-alan ısı üzerinde dönen yüzdürme etkileri dönen bir kanal özelliklerini aktarma

Ince filmler uzadıya degradeler (DGT) tekniği plutonyum spesiasyonu çalışmaları için önerilmektedir. Bu protokol, organik madde varlığında, Pu (IV) ve Pu (V) 'in davranış tarama difüzyon deneyleri anlatmaktadır. Bir karstik bahar konuşlanan DGTS Pu biyolojik değerlendirilmesini sağlar.

İnce Filmlerde Difüzyon kullanma Çevre Pluton&#39;un Türleşme ve biyoyararlanımı Ölçümleri

Basınç artış hızı yöntemi kullanılarak sıradan çelik vakum odalarından hidrojenin gaz çıkış oranlarının ölçümü için bir protokol sunulmuştur.

Çelikler gaz çıkışının Oranları Ölçümü

Keşfedin, mikro-termokupl kullanarak sabit laminer sınır tabaka difüzyon alevlerinde yerel sıcaklık gradyanlarını ölçme yöntemini. Bu teknik, kütle yanma hızlarını doğru şekilde tahmin ederek yangın bilimi araştırmalarına katkı sağlar.

Sabit Laminer Sınır Tabaka Difüzyon Flames Yerel Isı eriticiler ve Yazma Oranları Tahmini Deneysel Metodoloji

Daha fazla video keşfet