The authors would like to acknowledge financial support for this work from the Minta Martin Foundation at the University of Maryland, College Park.

1. التخطيط للتجارب <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اتبع تعليمات واحتياطات السلامة قبل دخول النار أو الاحتراق مختبر أبحاث. مطلوب التدريب في مجال السلامة بشكل عام للمستخدمين الجدد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جدولة تجاربك مقدما لإجراء الاختبارات المطلوبة. النظر في تفاصيل التجربة، ونقل الوقود المطلوبة والمعدات اللازمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التعرف على التجارب الوقود السائلة أو الصلبة من الفائدة. إعداد المواد وفقا لذلك. </li></ol> 2. إعداد المواد والأجهزة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للتجارب الوقود السائل، وإعداد الفتيل الوقود من المواد noncombustible مسامية (القلوية الترابية سيليكات الصوف). وقد استخدمت التجارب السابقة 4-6 أغسطس سم × 8 سم × 1.27 سم للاختبارات الحمل الحراري الحر و 10 سم × 10 سم × 1.27 سم ورقة سميكة لاختبارات الحمل القسري. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خبز الفتيل الوقود نظرا لحوالي 20 دقيقة عن طريق تعريضها لانتشار اللهب من شعلة غاز البروبان من أجللحرق المجلدات العضوية داخل الفتيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل القضاء على تسرب للوقود السائل من الجانبين من الفتيل، وتطبيق متحررا سيليكات الصوديوم السائلة مع حقنة تغطي جميع جوه الفتيل ما عدا الوجه العلوي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حماية جميع ولكن الوجه العلوي من الفتيل مع رقائق الألومنيوم. استخدام مادة لاصقة درجة حرارة عالية للصق رقائق الألومنيوم على الجانبين من الفتيل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للتجارب الوقود الصلب، وقطع ورقة من الوقود الصلب. في التجارب الطبيعية الحراري السابقة 2، 8 سم × 8 سم x لقد استخدمت ورقة 1.27 سم سميكة من الواضح يلقي ميتاكريلات (PMMA). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قطع فتحة في ورقة من ألياف السيراميك عزل مجلس مساويا لحجم العينة الوقود الذي شن في وقت لاحق العينة. في كثير من الأحيان، استخدام نفس مسامية noncombustible كما الفتيل الوقود؛ ومع ذلك ختم ذلك مع ارتفاع في درجة الحرارة ماتي الطلاء الأسود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق من إعطاء البيانات اقتناء الأجهزة والبرمجيات. فتح البرنامج والتحقق من الغضبالخوارزمية رسم الخرائط ature قبل تنفيذ الاختبارات المطلوبة. </li></ol> 3. إعداد برنامج الإعداد التجريبي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الجانبية الرأي كاميرا SLR الرقمية بحيث تتماشى مع المحور الرئيسي للوقود وبعيدا بما فيه الكفاية بحيث يتم التقاط عرض الجانب كاملة من اللهب معين. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لالقسري الحراري فلوريدا أميس، صورة لELD فاي نظر في مركز العينة الوقود الذي يغطي مساحة 16 سم × 8 سم لحساب فلوريدا AME المواجهة عن بعد في منطقة الانحلال الحراري. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع آلية اجتياز فوق عينة الوقود. نعلق 50 ميكرون أسلاك قطرها الحرارية الصغيرة إلى المحور الأفقي للآلية اجتياز مع الرعاية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل وحدة تحكم السائر المحركات برمجة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في حالة التجارب تدفق القسري، والسلطة حتى منفاخ الطرد المركزي من نفق الرياح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين تحكم نبض تعديل العرض (PWM) على تردد 7000 هرتز مع إعدادات الطاقة rangiنانوغرام من 16٪ إلى 50٪ لسرعات منفاخ المختلفة، والتحقق مع شدة الريح الساخنة الأسلاك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ارتداء النظارات الواقية والقفازات جهة مقاومة للحريق قبل المضي قدما في الاختبار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خلال كل اختبار، نقع الفتيل مع الوقود السائل (الميثانول أو الايثانول) تصل إلى نقطة التشبع. ل8 سم × 8 سم × 1.27 سم الفتيل سميكة، وكانت 90 مل تكفي لامتصاص كامل الفتيل باستخدام اثنين من 60 مل الحقن في حين ل10 سم × 10 سم × 1.27 سم الفتيل سميكة، تم العثور على 120 مل أن يكون كافيا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الفتيل / لوحة الوقود الصلب غارقة الوقود بعناية في حامل الوقود الفتيل. تحقق من التسطيح من سطح الفتيل الوقود مع مقياس زاوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح برنامج التوازن الشامل وتحقق من إعدادات واجهة USB. تحقق التوازن الشامل ونلاحظ قراءته قبل الاختبار. </li></ol> 4. التجارب الجري في الاحتراق أو مختبر النار <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضمان التهوية السليمة للمنشأة تجريبية عن طريق تشغيل العادم بعد الانتهاء من كل مجموعة من التجارب. هxhaust ينبغي أن يكون الحد الأدنى كما أو عزل ممكن خلال التجارب للمساعدة في القضاء على الاضطرابات التدفق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل أشعلت عينة، معايرة الجانبية الرأي الكاميرا الرقمية من خلال التقاط صورة من ورقة من ورق الرسم البياني أو حاكم أن يتم محاذاة على طول المحور المركزي لسطح الوقود. الحصول على متوسط ​​عدد بكسل / مم من الصور المعايرة. استخدم هذه القيمة من بكسل / ملم خلال مرحلة ما بعد المعالجة للصور (لإعداد المقياس في ImageJ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إشعال الوقود مع الشعلة البروبان، ولمس لحظات لأنها الفتيل الوقود السائل وتمرير اللهب بشكل موحد على السطح ل50-60 ثانية مع الوقود الصلب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وقت البدء التجريبي مباشرة بعد اشتعال موحد. استخدام ساعة توقيت للدلالة على حرق الوقت. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اضغط على زر الحصول على البيانات على برنامج التوازن الكتلي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مراقبة فقدان كتلة من الفتيل حرق خلال فترة زمنية موقوتة والكتابة إلى ملف القياس. استخدام برنامج التوازن الكتلي للزالغرض اللاعب Iven. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 4،3-4،6 لإجراء اختبارات متعددة تحت نفس الظروف لضمان التكرار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام فقدان كتلة مقابل منحنى الوقت لتحديد نظام حرق مطرد، حيث نوبة خطية من فقدان كتلة لديه عالية القيمة R 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للوقود الصلب غير مستقرة، وحرق العينات في 50 الزيادات ثانية من الاشتعال إلى الإرهاق لقياس الانحدار سطح (على سبيل المثال، لمدة 50 ثانية، 100 ثانية، 150 ثانية، وما إلى ذلك). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أحرق قطع الوقود الصلبة على طول محور بعد التبريد لاختبار الانحدار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> خذ الجانبية الرأي الصور الوقود الصلب قطع وتحميل إلى يماغيج. قياس الانحدار في مواقع streamwise عن طريق تحويل بكسل إلى سم مع الحاكم. خطوة الإجراء خطوة لمعالجة يتم سرد صورة معينة في ImageJ أدناه. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح صورة جانبية نظرا لعينة الوقود الصلب في ImageJ عن طريق تحديد ملف → فتح ملف الصور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح الصورة المعايرة (مع حاكم) من العينة الوقود الصلب في ImageJعن طريق تحديد ملف → المفتوحة معايرة صورة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كومة من صورة معايرة والصلبة صورة عينة الوقود. الذهاب إلى صورة → الأكوام → صور إلى كومة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين نطاق القياس: رسم خط بين نقطتين من المسافة المعروفة مثل حاكم على الصورة. الذهاب إلى تحليل → تعيين مقياس. في إطار مجموعة مقياس طول الخط، في بكسل، سيتم عرض. اكتب المسافة وحدات القياس المعروفة في المربعات المناسبة ثم انقر فوق موافق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> رسم خط جديد وتأكد من أن المقياس هو الصحيح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس المسافة بين نقطتين في صورة عينة معينة: رسم خط بين نقطتين. وشريط الحالة تظهر زاوية (من أفقي) وطولها. تحليل → قياس (أو Ctrl + M أو ببساطة نوع M على لوحة المفاتيح) نقل القيم إلى نافذة البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس الانحدار في كل streamwise موقع x بواسطة قياس سماكة من العينة نفاد وطرح عليه من طسمك nitial من العينة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ملاحظة الفترة الزمنية التي على سطح الوقود الصلب يظل ثابتا تقريبا وتستخدم لرسم خرائط درجة الحرارة، أو تعديلات من المناصب الحرارية التي أدخلت على تعويض عن الانحدار السطح. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعيين الفاصل الزمني خرائط درجة الحرارة لالتقاط القياسات خلال نظام حرق مطرد، ما يقرب من 150 ثانية لPMMA الصلبة و 400 ثانية لالفتائل غارقة في السائل. تعيين الفاصل الزمني خرائط درجة الحرارة على أساس ثابت الفاصل الزمني حرق الوقود السائلة والصلبة. حجم خطوة الموصى بها بالقرب من سطح 0.25 ملم 4-6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> محاذاة الحرارية الصغيرة بعناية مع سطح الوقود باستخدام unislide XY. ضع الحرارية المقدمة في مركز العرض من العينة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الحرارية الصغيرة بعناية إلى الحافة الأمامية للالفتيل الوقود باستخدام unislide XY. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشغيل برنامج الحصول على البيانات على جهاز كمبيوتر وقراءة خوارزمية شبكة المسح الضوئي من مجلد على دesktop. ملاحظة: بمجرد أن التجربة هي جارية، وجمع البيانات تلقائيا، ويحتاج المستخدم فقط للإشراف على ذلك للتأكد من التجربة تسير كما هو مخطط لها. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام برنامج الحصول على البيانات على الكمبيوتر، والحصول على البيانات والكتابة إلى ملف القياس. ملاحظة، واستخدمت معدلات أخذ العينات من 100 إلى 500 4-5 6 هرتز في التجارب الماضية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عند الانتهاء، إطفاء اللهب. إيقاف وحدة تحكم PWM وقطع التيار الكهرباء من منفاخ من 3 مراحل 240 فولت منفذ السلطة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إيقاف وحدة تحكم السائر المحركات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات 4،12-4،18 للتجارب إضافية في ظروف تدفق مماثلة أو مختلفة مع نفس الحرارية. وينبغي تكرار ما لا يقل عن 5 اختبارات لكل تدفق شرط معين (على سبيل المثال، سرعة تدفق القسري أو اتجاه عمودي). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات 4،12-4،18 ل75 ميكرون الحرارية الصغيرة. اجتياز اثنين من المزدوجات الحرارية (50 ميكرون و 75 ميكرون سلك القطر) على طول ساممسار ه في مركز الشعلة للتصحيحات الإشعاع دقيقة. ويمكن أيضا أن تستخدم، ولكن الكسر في كثير من الأحيان حدث المزدوجات الحرارية الصغيرة للأسلاك أقل من 50 ميكرون. </li></ol> تحليل 5. البيانات <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قراءة البيانات التي تتم معالجتها من ملف LVM إلى مطلب أو غيرها من البرامج التحليلية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> متوسط ​​البيانات درجة الحرارة في كل نقطة مكانية من اختبارات مختلفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب تصحيح الإشعاع من البيانات الحرارية في المتوسط ​​في كل موقع streamwise، بعد ارتباط من كوليس ويليامز 10 صفها بالتفصيل أدناه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب قياسات درجات الحرارة تعويض بإضافة تصحيح الإشعاع لبيانات درجة حرارة الخام. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غير إضافة أبعاد البيانات درجة الحرارة والموقع المكاني. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> احتواء البيانات درجة الحرارة غير الأبعاد على سطح الوقود مع العليا تناسب متعدد الحدود المناسب باستخدام خوارزمية تناسب منحنى في Matlab أو غيرها من برامج مخصصة. 4-6 نقاط بالقرب من السطحوجدت لتعمل بشكل جيد في دراسات سابقة 4-6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب التدرجات درجة حرارة غير طبيعية الأبعاد على سطح الوقود من المنحدر من أعلى لكي تناسب متعدد الحدود لتوزيع درجة الحرارة غير الأبعاد على سطح الوقود (ص = 0). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب معدل حرق الاعلام المحلية من المقابلة التدرج في درجة الحرارة غير الأبعاد المحلية على سطح الوقود باستخدام الارتباط النظري على أساس القياس رينولدز 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب التدفق الحراري الحمل الحراري من التدرج في درجة الحرارة على سطح 5-6 الوقود. </li></ol>

<ol>
	<li>Babrauskas, V., Peacock, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat+release+rate:+the+single+most+important+variable+in+fire+hazard.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excess+pyrolyzate.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burning+of+large-scale+vertical+surfaces.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimation+of+local+mass+burning+rates+for+steady+laminar+boundary+layer+diffusion+flames.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+methodology+for+estimation+of+local+heat+fluxes+in+steady+laminar+boundary+layer+diffusion+flames.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Local+burning+rates+and+heat+flux+for+forced+flow+boundary-layer+diffusion+flames.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-dimensional+convection+from+heated+wires+at+low+Reynolds+numbers.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Heat Transfer. , (1967).</li><li>Sforza, P., Steiger, M., Trentacoste, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+three-dimensional+viscous+jets.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+observations+on+the+steady-state+burning+rate+of+a+vertically+oriented+PMMA+slab.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+transfer+(absorption)+coefficients+prediction+from+data+on+heat+transfer+and+fluid+friction.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+the+Reynolds+analogy+to+combustion+of+solid+fuels.">Application of the Reynolds analogy to combustion of solid fuels.</a> Nature. 165, 725-726 (1950).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

وكان الهدف من هذا التحقيق لتطوير منهجية جديدة لتقدير معدلات حرق الاعلام المحلية لكل من الوقود السائلة والصلبة في إطار مجموعة من الشروط تدفق المجال. نظرت دراسة حالتين، والحمل الحراري الحر الطبقة المتاخمة للنشر اللهب واضطر الحراري الحدود النيران طبقة نشر المنشأة بموجب مختلف الظروف تيار الأحرار، وذلك باستخدام الوقود على حد سواء السائلة والصلبة. تم العثور على معدلات حرق المحلية قياسها عن طريق القياسات الحرارية غرامة سلك على كل الفتائل غارقة الوقود السائل وعلى ألواح صلبة من PMMA لتتناسب مع وسائل أخرى للتقدير، وهي قياسات الانحدار الوقود. تم تحديد هذه التدرجات درجة الحرارة بالقرب من سطح الوقود باستخدام علاقة على أساس القياس رينولدز 12-13 أنه في حين تتطلب ثابت، الصفحي الاحتراق، وعملت بشكل جيد جدا لعينات صغيرة الحجم، مما أدى في نهاية المطاف إلى البيانات داخل دقة 15٪ للحصول على نتائج متوسط ​​والكثير أكثر لmeasurem المحليالوالدان 4-6. عامل ربط لهذه القياسات معدل كتلة الخسارة المحلية يعتمد على سبالدينج عدد نقل الجماعي من الوقود تمثيلية وغيرها من الخصائص الحرارية الفيزيائية للوقود التي يمكن حسابها مسبقا. وتشير النتائج إلى أن هذه التقنية قد تكون مفيدة لاستخراج هذه الكميات وفهم حرق الوقود الصغيرة بمزيد من التفصيل في المستقبل. توسعت دراسات أخرى في الأدب عمل تمثيلي هنا دمج عمليات المحاكاة العددية 4 والتجارب على عينات موجه عموديا، حرق بحرية 4،5، وعينات أفقيا شنت تحت رياح المحيط 6. لهذه التكوينات، كما تم تحديد مكونات التدفقات الحرارة محليا على سطح الوقود باستخدام نفس غرامة سلك تقنية الحرارية قريبة جدا من سطح الوقود المكثف. في حين تم قياس مكونات التدفق الحراري في الماضي عن طريق استخدام أجهزة القياس جزءا لا يتجزأ، ثيالصورة التقنية التنظيرية وتقدم القياس المباشر من تدفقات الحرارة الحمل الحراري، وهو ما لم يكن ممكنا من قبل. وينبغي إيلاء عناية خاصة خلال التجارب عند اختيار التشكيلات والإعداد للجهاز معينة. في هذه التجارب، المزدوجات الحرارية اختار لخطوة 3.2 يبرز من أنبوب السيراميك الصغيرة، والإبقاء على التوتر على السلك، وجعل موقع الحرارية ثابتة نسبيا. باستخدام الأسلاك الحرارية معلق فوق لهب كامل من دون أنبوب من شأنه أن يقلل اضطرابات محتملة من أنبوب السيراميك، ولكن من شأنه أن يجعل تحديد موقع محدد للالحرارية أكثر متغير بقدر السلك يميل إلى التوسع مع زيادة درجات الحرارة. في بعض الأحيان تغييرات في تكوين يمكن أن يفضي الآثار عبر عرض العينة (على سبيل المثال تميل العينة). إذا تم تعديل برنامج الإعداد من الذين خضعوا للدراسة في 6/4 الماضي، حول الخطوة 4.14 الشيكات بين الحين والآخر أن شركة طيران الشرق الأوسط درجة حرارة اللهبتظهر surements عبر عرض من العينة لا تؤخذ تفاوت كبير (أي افتراض 2-D لا يزال يحمل). خلاف ذلك، سوف تحتاج إلى تطبيق نظام رسم الخرائط 3-D. الخطوات الأكثر أهمية أثناء تنفيذ تجارب لها علاقة مع إعداد الوقود والاستخدام السليم للالمزدوجات الحرارية. حتى انحرافات بسيطة في المواقع من المزدوجات الحرارية يمكن أن تتسبب في حدوث أخطاء، لذلك يجب توخي الحذر عند وضع الحرارية في الخطوات 3.2، 4.13 و 4.14. كما يجب وضع الفتيل الوقود بحيث يتم الحفاظ كما شقة سطح ممكن (الخطوة 2.1)، وينبغي أن يكون خبز جميع مواد حشو من الفتائل (الخطوة 2.1.1). وينبغي أيضا أن تبقى نظام العادم، وتفعيلها في الخطوة 4.1 كما أدنى أو عزل ممكن بالقرب من التجربة للمساعدة في القضاء على الاضطرابات التدفق. يجب فحص ذلك عن طريق ضمان شمعة صغيرة لا ينفخ فيها اختبار ستجري (بدون الرياح). يحير، شاشات، وهو مرفق مغلق منفصل أو الاختبار في مساحة كبيرة يمكن استخدامها لتحقيق ذلك. في الخطوة 4.2، يجب إشعال الوقود الصلب مثل موحد ممكن. بينما الشعلة البروبان ليست هي المصدر الأكثر مثالية للقيام بذلك، لم يتم العثور التجارب لتكون حساسة لمصدر الإشعال في الأعمال السابقة 4-6. يجب توثيق حساسية للمصدر الاشتعال خلال التجارب من خلال تغيير الوقت أو شدة التعرض ومراقبة النتائج على معدل حرق الشامل مطرد. إذا لوحظ حساسية لوحة مشعة يجب بدلا من ذلك أن تستخدم لإشعال العينات. الوقود الصلب، أو أي وقود لا يملك (&gt; 300 ثانية) المنطقة حرق ثابتة كبيرة كما لوحظ بنسب كتلة الخسارة ينبغي أن يكون التعيين في درجة الحرارة التي اتخذت خلال منطقة قصيرة. على سبيل المثال، في خطوة 4.13 ينصح تعيين لPMMA الواجب اتخاذها خلال أول 150 ثانية، في حين أن الوقود لا يزال ثابتا نسبيا، وقد الانحدار سطح موثقة جيدا. يمكن قياس الانحدار سطح استخدام أناmageJ أو غيرها من البرامج صورة مماثلة لقياس بكسل على الصور، وتحويل لطول. بدلا من ذلك، ميكرومتر الرقمية يمكن استخدامها لقياس الانحدار سطح لوحة الصلبة بعد أن يبرد (لاحظ سطح المواد &quot;فقاعات&quot; مثل PMMA يجب أن غطى بالرمل لأول مرة). ويستند حرق ارتباط المعدل المقترح على فرضيات الصفحي، ومع ذلك، افترض أن هذا الأسلوب الذي ينبغي أن يتبع شكل مشابه للحرق المضطرب من سطح الوقود، ولكن مع وجود علاقة وظيفية المعدلة التي يجب أن تحدد تجريبيا. العمل المقدم هنا يمكن تمديد وقت لاحق المضطربة الحدود احتراق طبقة والتفاعلات المصاحبة بين الاضطراب والغاز مرحلة إطلاق الحرارة التي تدفع تدفق الحرارة الحادث على سطح الوقود يمكن مواصلة التحقيق. النظرية التي يستند إليها ارتباط معدل حرق أيضا يهمل الإشعاع. ومن التبسيط نظرية جنيهADING لعدم اليقين في قدراتها التنبؤية في الظروف التي لا تغطيها العمل الحالي. على سبيل المثال، ومنهجية معينة قد لا تعمل لهيب sooting عالية حيث تدفق الحرارة إلى السطح الإشعاعي إلى حد كبير. لكبيرة النيران جدار مضطربة، حيث الإشعاعي تدفق الحرارة على سطح الوقود المكثف مرتفع، واقترح حرق ارتباط معدل قد أو قد لا تعمل. إدراج آثار الإشعاع في علاقة المقترح، وبالتالي، لا بد من إجراء أبحاث المرغوب فيه وزيادة من أجل تحديد هذه العلاقة الوظيفية. يتطلب هذا المجال التحسينات في نموذج إذا أساليب التنبؤ واثقة أن تتحقق لمثل هذه النيران.

في حين بذلت التطورات الهامة في مجال البحوث السلامة من الحرائق خلال القرن الماضي، وتوقع معدلات انتشار اللهب لا تزال تشكل تحديا لكثير من المواد في تشكيلات متنوعة. انتشار اللهب في كثير من الأحيان العائدات سواء في المناطق السكنية أو الطبيعية على شكل سلسلة من اشتعال النيران من العناصر الجديدة، المنبثقة من مصدر أولي للاشتعال. معرفة خصائص حرق المواد حرق الفردية أمر بالغ الأهمية من أجل التنبؤ هذه المعدلات من انتشار اللهب، لأن هذا يساهم في معدلات التسخين لعناصر unignited. ولذلك فقد تم استشهد معدل الحرارة اطلاق سراح (HRR) عنصر الوقود وكمية الأساسية في الأبحاث النار 1، يجري على قدم المساواة تقريبا لحرق (الكتلة خسارة) معدل استهلاك الوقود المرحلة مكثف، وهي نسبة تبخر وقود أو الانحلال الحراري معدل السائل من الوقود الصلب. يمكن اعتبار معدل حرق كإجراء من القابلية للاشتعال من الأمالاتحاد العالمي للتعليم ومعلمة الحرجة في تحليل المخاطر النار وتصميم نظم إخماد الحريق. خسارة المحلية كتلة (أو حرق) المعدل، M &quot;و، من جدار رأسي هي، على وجه الخصوص، وهو متغير مهم في العديد من المشكلات ذات الصلة بالحرائق، مثل انتشار اللهب على الحائط، والنمو النار، ومعدلات الطاقة الافراج داخل حريق الضميمة، وانتشار الدخان والغازات الساخنة أعمدة للتنبؤ انتشار اللهب الصاعد على الجدار العمودي، يجب أن يكون محسوبا على ارتفاع اللهب، الذي يعتمد على معدل إطلاق الطاقة.. هذا، بدوره، يتأثر مباشرة من قبل معدل كتلة الخسارة المحلية المتكاملة على المنطقة بأسرها pyrolyzing الجدار 2-3، في حين معرفة هذه المعدلات كتلة الخسارة متكاملة معروفة جيدا نسبيا، ومعرفة معدلات حرق الكتلة في مواقع إضافية على طول سطح الوقود ليست معروفة جيدا لأن تقنيات تجريبية لقياس هذه المعدلات محدودة للغاية. وهناك تقنية التي توفر هذا المعدل حرق كتلة &quot;المحلية&quot;المعلومات يمكن أن توفر زيادة البصيرة لحرق الوقود مكثف، مما يتيح للباحثين لمزيد من فهم الآليات التي تميز أنواع مختلفة من الوقود أو تكوينات من بعضها البعض. كما يتم تقييم معظم المواد لأول مرة على نطاق صغير (على سبيل المثال، في المسعر مخروط 1)، خطوة أولى منطقية لتوفير تقنية لقياس معدلات حرق الاعلام المحلية في الصغيرة، لهيب الصفحي نشر على الأسطح الوقود المختصرة. العمل المقدم هنا يناقش منهجية والبروتوكولات التجريبية لاجراء تجارب على النيران الصفحي ثابتة أنشئت فوق السطوح الوقود المختصرة. تقدير التدرجات درجة الحرارة المحلية باستخدام المزدوجات الحرارية الصغيرة هي تقنية مفيدة بشكل خاص لتقدير معدلات حرق الاعلام المحلية وتدفقات الحرارة في هذه النيران 4-6. تحليل البيانات الأدب يبين صعوبة تحديد نقل الحرارة، والاحتراق والاحتكاك معاملات المحلية في condenسطح الوقود الحوار الاقتصادي الاستراتيجي، والتي هي مهمة لفهم الفيزياء والآليات الكامنة التي تدفع حريق معين وانتشاره 4-6. وقد أثبتت مكونات التدفقات الحرارة، التي ظلت ربما خاصية النار أكثر تقاس جيدا في مواقع محلية على سطح الوقود، من الصعب قياس. وقد ساهمت تأثيرات مثل تقلب الوقود، تدفق الحرارة والتدرجية، وصعوبة تحقيق ظروف حالة الاستقرار واختلاف تقنيات قياس تدفق الحرارة إلى التشرذم واسعة بدلا من البيانات التي تتوفر في الأدب 4. وقياسات التدرجات درجة الحرارة المحلية مع دقة عالية تساعد على التخفيف من حدة هذه التقلبات، وكذلك تقديم الارتباطات نقل الحرارة التي يمكن استخدامها للتحقق من صحة العددي للحرائق جدار الصفحي، ومشكلة البحث النار الكنسي. مثل هذه التجارب مفيدة أيضا في استكشاف العلاقة الدينامية بين احتراق سطح الوقود المكثف والغاز مرحلة النيران في الصفحي وطبقة الحدود المضطربةالصورة. وصفت وسائل لالتقاط بدقة هذه التدرجات درجة الحرارة بطريقة دقيقة وقابلة للتكرار أدناه.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Thermocouples with connectors and clamps</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unsheathed Fine Gauge T/C</td>
			<td>P13R-002</td>
			<td>Omega Engineering, Inc.</td>
			<td>Fine wire microthermocouples (R-type)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unsheathed Fine Gauge T/C</td>
			<td>P13R-003</td>
			<td>Omega Engineering, Inc.</td>
			<td>Fine wire microthermocouples (R-type)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ceramic 2 hole round -5pk</td>
			<td>TRX-010364-6</td>
			<td>Omega Engineering, Inc.</td>
			<td>Ceramic tubes to hold the fine wire thermocouples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermocouple extension wire</td>
			<td>EXTT-RS-24-100</td>
			<td>Omega Engineering, Inc.</td>
			<td>Thermocouple extension wire</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Male Female Connectors</td>
			<td>SHX-R/S-MF</td>
			<td>Omega Engineering, Inc.</td>
			<td>Connectors for R-type thermocouples&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accessories</td>
			<td>MSRT-116-10</td>
			<td>Omega Engineering, Inc.</td>
			<td>Rubber tubes for maintaining grip for the ceramic tubes at the connectors&#39;s end</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Traverse mechanism</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X slide, travel = 10 inch, 0.025 in/rev, limits, NEMA 17</td>
			<td>XN10-0100-E25-71</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Velmex unislide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vexta type 17, 1.8 deg/step 2phase, single shaft stepper motor</td>
			<td>PK245-01AA</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Stepper motor&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting cleat, standard using 6-32 bolts</td>
			<td>XMC-2</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Mounting accessories for the given Velmex unislide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-32 X 7/16 SH Cap Screw for Xslide in X &#38; Y axis</td>
			<td>XMB-1</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Mounting accessories for the given Velmex unislide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X slide, travel = 10 inch, 0.025 in/rev, limits, NEMA 17</td>
			<td>XN10-0100-E25-71</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Velmex unislide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vexta type 17, 1.8 deg/step 2phase, single shaft stepper motor</td>
			<td>PK245-01AA</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Stepper motor&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mounting cleat, standard using 6-32 bolts</td>
			<td>XMC-2</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Mounting accessories for the given Velmex unislide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-32 X 7/16 SH Cap Screw for Xslide in X &#38; Y axis</td>
			<td>XMB-1</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Mounting accessories for the given Velmex unislide</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Control, 2 Axis programmable stepping motor control, 1 motor at a time</td>
			<td>VXM-2</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Stepper motor controller</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB to RS232 DB9 Serial Communication cable 10 ft</td>
			<td>RPC-USB-RS232-3M</td>
			<td>Velmex Inc.</td>
			<td>Serial communication cable between the stepper motor controller and&#160; computer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Data acquisition hardware</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NI 9214 16-Ch Isothermal TC, 24-bit C Series 
			Module for high accuracy thermocouple 
			measurements (includes terminal block)</td>
			<td>781510-01</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>Thermocouple data acquistion card</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Cord, AC, U.S., 120 VAC, 2.3 meters</td>
			<td>763000-01</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>Power cord for the 8 slot C-DAQ chassis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cDAQ-9178, CompactDAQ chassis (8 slot 
			USB)</td>
			<td>781156-01</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>C-DAQ chassis for NI 9214 and NI 9239</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EMI Suppression Ferrite for NI 9229/39 BNC</td>
			<td>782801-01</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>Accessories for NI 9239 data acquistion card</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NI 9239 BNC, 4-Ch +/-10 V, 50 kS/s per channel</td>
			<td>780181-01</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>Data acquistion card for hot wire anemometer system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cDAQ-9171, CompactDAQ chassis (1 slot USB)</td>
			<td>781425-01</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>C-DAQ chassis for NI 9214&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cameras</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nikon D7100 24.1 MP DX-Format CMOS Digital SLR with 18-105mm f/3.5-5.6 AF-S DX VR ED Nikkor Lens</td>
			<td>Nikon D7100</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Digital SLR camera for taking top-view flame photographs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Canon EOS Rebel T5 DSLR CMOS Digital SLR Camera and DIGIC Imaging with EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS Lens</td>
			<td>Canon EOS Rebel T5 DSLR&#160;</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>Digital SLR camera for taking side-view flame photographs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass balance</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mettler-Toledo, MS32001L Balance Prec 32200g x 0.1g</td>
			<td>97035-654</td>
			<td>VWR</td>
			<td>Precision electronic&#160; mass balance&#160; for measuring&#160; average mass burning rate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini CTA system</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MiniCTA Anemometer Package for wire- and film- probes</td>
			<td>9054T0461</td>
			<td>Dantec Dynamics</td>
			<td>Hot wire system for measuring velocities and turbulence intesity at the wind tunnel outlet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wind tunnel equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/2 in. x 4 ft. x 8 ft. C-3 Whole Piece Birch Domestic Plywood</td>
			<td>Model # 833185</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Used to make the laboratory scale wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Woodgrain Millwork WM 206 11/16 in. x 11/16 in. x 96 in. Wood Pine Corner Moulding</td>
			<td>Model # 109610</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Used to make the laboratory scale wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extension Spring, Loop Ends, 6.562&#34; Overall Length, Pack of 6</td>
			<td>1330K26</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>Used to make the laboratory scale wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strainer Grade Wire Cloth, 30x30 Mesh, 0.0130&#34; wire diameter. 12&#34;x12&#34; sheet</td>
			<td>9241T41</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>Used to make the laboratory scale wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Strainer Grade Wire Cloth, 40x40 Mesh, 0.0065&#34; wire diameter. 12&#34;x12&#34; sheet</td>
			<td>9241T42</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>Used to make the laboratory scale wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mobile Lift Table Foot-Operated, 600# Capacity, 10&#34; - 33&#34; Table Height</td>
			<td>2791T22</td>
			<td>McMaster-Carr</td>
			<td>Table to hold the experimental setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ebm-papst p/n: G3G250-MW75-05 (EC Centrifugal blower, 200-240V, 3-phase, 50/60Hz, M3G112-EA motor, 2.2kW)</td>
			<td>G3G250-MW75-05</td>
			<td>Ebm papst</td>
			<td>Blower for the wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ebm-papst p/n: HX0C-003-000-04 (Controller)</td>
			<td>HX0C-003-000-04</td>
			<td>Ebm papst</td>
			<td>Pulse width modulation controller for controlling the speed of the blower</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8020 1&#8221; X 1&#8221; T-SLOTTED PROFILE&#160;</td>
			<td>8020-1010</td>
			<td>80/20 (Rankin Automation)</td>
			<td>Used to create a framework for the wind tunnel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Momentive/GE Silicone Sealant RTV108, 10.1-oz Cartridge, Semi-Clear</td>
			<td>7545A472</td>
			<td>McMaster Carr</td>
			<td>Sealant for the wood</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LabVIEW</td>
			<td>Contact vendor</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>Used for continuous temperature data acquistion and analysis. Alternatively used for positioning the thermocouple.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mettler Toledo mass balance software</td>
			<td>Contact vendor</td>
			<td>Mettler Toledo</td>
			<td>Used for measuring the mass loss rate of the condensed fuel wick / solid plate with time</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ImageJ</td>
			<td>Free download</td>
			<td>NIH, http://imagej.nih.gov/ij/</td>
			<td>Used for measuring the flame standoff distance and surface regression of the solid fuel plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab</td>
			<td>Contact vendor</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td>Used for post-processing of data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fortran 90/95</td>
			<td>Contact vendor</td>
			<td>The Fortran company</td>
			<td>Used for post-processing of data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATERIALS</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol&#160;</td>
			<td>UMD Chem Store</td>
			<td>NA</td>
			<td>Liquid fuel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol&#160;</td>
			<td>UMD Chem Store</td>
			<td>NA</td>
			<td>Liquid fuel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>safety glasses</td>
			<td>UMD Chem Store</td>
			<td>NA</td>
			<td>Used for safety purpose</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>spray bottle</td>
			<td>UMD Chem Store</td>
			<td>NA</td>
			<td>Used for carrying water in case of emergency</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Syringe 60 cc</td>
			<td>UMD Chem Store</td>
			<td>NA</td>
			<td>Used for soaking the liquid fuel wick with liquid fuels</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optically Clear Cast Acrylic Sheet, 1/8&#34; Thick, 24&#34; X 48&#34;</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>8560K262</td>
			<td>Solid fuel PMMA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Loctite Proxy Pak (Hi-temp adhesive)</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>7556A33</td>
			<td>Used for covering the sides of the wick with aluminum foil</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hi-Temp Aerosol Spray Paint (Black)</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>7832T1</td>
			<td>Used for painting the insulation&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Self-Igniting Economy Propane Gas Torch Adjustable Flame, 4179 Btu/hr</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>78245A3</td>
			<td>Propane torch for igniting the solid fuel plate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat-Resistant Cotton Glove W/Nitrile Coating, 400 Deg F Max Temp, 10&#34; Lg, Large</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>56025T1</td>
			<td>Used for safety purpose</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modular Protective Screen with Tie-on Curtain, 6&#39;Height x 4&#39;Width Abrasion-Resistant Fiberglass</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>9145T84</td>
			<td>Fire-resistant curtain for the background</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multipurpose Aluminium Alloy 6061 .125&#34; thick, 12&#34;X24&#34;</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>89015K28</td>
			<td>Used for holding the insulation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Marine grade plywood 1/2&#34; thick, 12&#34; X 24&#34;</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>1125T32</td>
			<td>Used for holding the experimental setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multipurpose Aluminium Alloy 6061 U-channel, 2&#34; base X 1-1/4&#34; legs, 1&#39; length</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>1630T473</td>
			<td>Used for holding the aluminum plate, insulation and wick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Architectural Anodized Aluminium (Alloy 6063) 90 deg angle, 1/8&#34; Thk, 1/2&#34; X 1/2&#34; legs, 6&#39; L</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>4630T21</td>
			<td>Used for holding the aluminum plate, insulation and wick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminium Inch T-Slotted Framing System Concealed 90 degree connector, for 1&#34; extrusion</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>47065T155</td>
			<td>Used for holding the aluminum plate, insulation and wick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminium Inch T-Slotted Framing System Extended 90 degree bracket, Single, 4 Hole, for 1&#34; extrusion</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>47065T175</td>
			<td>Used for holding the aluminum plate, insulation and wick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminium Inch T-Slotted Framing System Four-Slot single, 1&#34; solid extrusion, 4&#39; length</td>
			<td>Mc master carr</td>
			<td>47065T101</td>
			<td>Used for holding the aluminum plate, insulation and wick</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1/2&#34; X 48&#34; X 36&#34; (Superwool 607 insulation board) 1 carton containing 12 sheets</td>
			<td>Mccormick Insulation</td>
			<td>Superwool 607&#160;</td>
			<td>Insulation material for making the wick and the wick holder</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental methodology for estimation of local heat fluxes and burning rates in steady laminar boundary layer diffusion flames

نمذجة السلوك حرق واقعية من الوقود المرحلة مكثف ظلت بعيدة المنال، وذلك جزئيا بسبب عدم القدرة على حل التفاعلات المعقدة التي تحدث في واجهة بين النيران طور الغاز وأنواع الوقود المرحلة مكثف. يوفر البحوث الحالية تقنية لاستكشاف العلاقة الدينامية بين احتراق سطح الوقود المكثف والغاز مرحلة النيران في طبقات الحدود الصفحي. وقد سبق أن أجريت التجارب في كل البيئات الحمل الحراري القسري وحرة على كل الوقود الصلبة والسائلة. منهجية فريدة من نوعها، على أساس القياس رينولدز، وكان يستخدم لتقدير معدلات حرق الاعلام المحلية وتدفقات حرارة اللهب لهذه الصفحي الحدود النيران طبقة نشر استخدام التدرجات درجة الحرارة المحلية على سطح الوقود. تم قياس معدلات حرق الاعلام المحلية والحمل الحراري والإشعاعي ردود الفعل الحرارة من النيران في كل من المناطق الانحلال الحراري وعمود باستخدام التدرجات درجة الحرارة المعينة بالقرب من الجدار من قبل ترافر اثنين من محورالنظام ذاته. هذه التجارب تستغرق وقتا طويلا ويمكن أن يكون تحديا لتصميم على سطح الوقود المكثف يحرق بشكل مطرد إلا لفترة محدودة من الزمن بعد اشتعال. لمحات درجة الحرارة بالقرب من سطح الوقود تحتاج ليتم تعيينها خلال حرق مستمر من سطح الوقود المكثف في قرار مكانية عالية جدا من أجل القبض على تقديرات معقولة من التدرجات درجة الحرارة المحلية. تصحيحات دقيقة للخسائر الحرارة الإشعاعية من المزدوجات الحرارية ضرورية لقياسات دقيقة أيضا. لهذه الأسباب، يحتاج الإعداد التجريبية كله ليكون آليا مع وجود آلية اجتياز الكمبيوتر التي تسيطر عليها، والقضاء على معظم الأخطاء بسبب تمركز الحرارية الصغيرة. مخطط من الخطوات لالتقاط بتكاثر التدرجات درجات الحرارة القريبة من الجدار واستخدامها لتقييم معدلات حرق وتدفقات الحرارة المحلية يتم توفيرها.

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Methodology for Estimation of Local Heat Fluxes and Burning Rates in Steady Laminar Boundary Layer Diffusion Flames at JoVE.com

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

We describe the use of micro-thermocouples to estimate local temperature gradients in steady laminar boundary layer diffusion flames. By extension of the Reynolds Analogy, local temperature gradients can be further used to estimate the local mass burning rates and heat fluxes in such flames with high accuracy.

منهجية تجريبية لتقدير محلي الحرارة تدفقاتها وحرق الأسعار ثابتة رقائقي الحدود النيران انتشار طبقة

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

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

Research

JoVE Journal

Engineering

11.7K Views.  University of Maryland. We describe the use of micro-thermocouples to estimate local temperature gradients in steady laminar boundary layer diffusion flames. By extension of the Reynolds Analogy, local temperature gradients can be further used to estimate the local mass burning rates and heat fluxes in such flames with high accuracy. 

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

Speciation and Bioavailability Measurements of Environmental Plutonium Using Diffusion in Thin Films

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can potentially contribute to the exposure of biota and humans. The diffusive gradients in thin films technique is introduced here for in-situ measurements of Pu bioavailability and speciation. A diffusion cell constructed for laboratory experiments with Pu and the newly developed protocol make it possible to simulate the environmental behavior of Pu in model solutions of various chemical compositions. Adjustment of the oxidation states to Pu(IV) and Pu(V) described in this protocol is essential in order to investigate the complex redox chemistry of plutonium in the environment. The calibration of this technique and the results obtained in the laboratory experiments enable to develop a specific DGT device for in-situ Pu measurements in freshwaters. Accelerator-based mass-spectrometry measurements of Pu accumulated by DGTs in a karst spring allowed determining the bioavailability of Pu in a mineral freshwater environment. Application of this protocol for Pu measurements using DGT devices has a large potential to improve our understanding of the speciation and the biological transfer of Pu in aquatic ecosystems.

The technique of diffusive gradients in thin films (DGT) is proposed for speciation studies of plutonium. This protocol describes diffusion experiments probing the behavior of Pu(IV) and Pu(V) in presence of organic matter. DGTs deployed in a karstic spring allow assessment of the bioavailability of Pu.

أنواع جديدة والتوافر الحيوي قياسات البلوتونيوم البيئة عن طريق الإنتشار في أغشية رقيقة

The biological uptake of plutonium (Pu) in aquatic ecosystems is of particular concern since it is an alpha-particle emitter with long half-life which can ...

Emission Spectroscopic Boundary Layer Investigation during Ablative Material Testing in Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution for future high-speed reentry missions. But despite the advancements made since Apollo, heat flux prediction remains an imperfect science and engineers resort to safety factors to determine the TPS thickness. This goes at the expense of embarked payload, hampering, for example, sample return missions. 
Ground testing in plasma wind-tunnels is currently the only affordable possibility for both material qualification and validation of material response codes. The subsonic 1.2MW Inductively Coupled Plasmatron facility at the von Karman Institute for Fluid Dynamics is able to reproduce a wide range of reentry environments. This protocol describes a procedure for the study of the gas/surface interaction on ablative materials in high enthalpy flows and presents sample results of a non-pyrolyzing, ablating carbon fiber precursor. With this publication, the authors envisage the definition of a standard procedure, facilitating comparison with other laboratories and contributing to ongoing efforts to improve heat shield reliability and reduce design uncertainties.
The described core techniques are non-intrusive methods to track the material recession with a high-speed camera along with the chemistry in the reactive boundary layer, probed by emission spectroscopy. Although optical emission spectroscopy is limited to line-of-sight measurements and is further constrained to electronically excited atoms and molecules, its simplicity and broad applicability still make it the technique of choice for analysis of the reactive boundary layer. Recession of the ablating sample further requires that the distance of the measurement location with respect to the surface is known at all times during the experiment. Calibration of the optical system of the applied three spectrometers allowed quantitative comparison. At the fiber scale, results from a post-test microscopy analysis are presented.

Development of new ablative materials and their numerical modeling requires extensive experimental investigation. This protocol describes procedures for material response characterization in plasma flows with the core techniques being non-intrusive methods to track the material recession along with the chemistry in the reactive boundary layer by emission spectroscopy.

الانبعاثات الطيفية الحدود التحقيق طبقة خلال صيغة الجر اختبار المواد في Plasmatron

Ablative Thermal Protection Systems (TPS) allowed the first humans to safely return to Earth from the moon and are still considered as the only solution ...

Measurement of Outgassing Rates of Steels

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of steels meet the criterion of low outgassing required for high or ultrahigh vacuum applications. However, a given material can present different outgassing rates depending on its manufacturing process or the various pretreatment processes involved during the fabrication. Thus, the measurement of outgassing rates is highly desirable for a specific vacuum application. For this reason, the rate-of-pressure rise (RoR) method is often used to measure the outgassing of hydrogen after bakeout. In this article, a detailed description of the design and execution of the experimental protocol involved in the RoR method is provided. The RoR method uses a spinning rotor gauge to minimize errors that stem from outgassing or the pumping action of a vacuum gauge. The outgassing rates of two ordinary steels (stainless steel and mild steel) were measured. The measurements were made before and after the heat pretreatment of the steels. The heat pretreatment of steels was performed to reduce the outgassing. Extremely low rates of outgassing (on the order of 10&#8722;11 Pa m3 sec&#8722;1 m&#8722;2) can be routinely measured using relatively small samples.

A protocol for the measurement of outgassing rates of hydrogen from ordinary steel vacuum chambers using the rate-of-pressure rise method is presented.

قياس أنتج الانبعاث الغازي الاسعار من فولاذ

Steels are commonly used materials in the fabrication of vacuum systems because of their good mechanical, corrosion, and vacuum properties. A variety of ...

Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to improve material properties. With a wide array of processing parameters which can affect both the shape attained and resulting material properties, this type of processing is notoriously difficult to commission. A simplified, light-duty version of the process has been designed and implemented for full-size automotive wheels. The apparatus is intended to assist in understanding the deformation mechanisms and the material response to this type of processing. An experimental protocol has been developed to prepare for, and subsequently perform forming trials and is described for as-cast A356 wheel blanks. The thermal profile attained, along with instrumentation details are provided. Similitude with full-scale forming operations which impart significantly more deformation at faster rates is discussed.

An experimental protocol for instrumented warm rotary forming of cast aluminum alloys employing a bespoke industrially scaled apparatus is presented. Experimental considerations including thermal and mechanical effects are discussed, as well as similitude with full-scale processing of automotive wheels.

الإجراءات التجريبية للغزل دافئ من مكونات الألومنيوم المصبوب

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to ...

Experimental Implementation of a New Composite Fabrication Method: Exposing Bare Fibers on the Composite Surface by the Soft Layer Method

The bipolar plate is a key component in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and vanadium redox flow batteries (VRFBs). It is a multi-functional component that should have high electrical conductivity, high mechanical properties, and high productivity.
In this regard, a carbon fiber/epoxy resin composite can be an ideal material to replace the conventional graphite bipolar plate, which often leads to the catastrophic failure of the entire system because of its inherent brittleness. Though the carbon/epoxy composite has high mechanical properties and is easy to manufacture, the electrical conductivity in the through-thickness direction is poor because of the resin-rich layer that forms on its surface. Therefore, an expanded graphite coating was adopted to solve the electrical conductivity issue. However, the expanded graphite coating not only increases the manufacturing costs but also has poor mechanical properties.
In this study, a method to expose fibers on the composite surface is demonstrated. There are currently many methods that can expose fibers by surface treatment after the fabrication of the composite. This new method, however, does not require surface treatment because the fibers are exposed during the manufacture of the composite. By exposing bare carbon fibers on the surface, the electrical conductivity and mechanical strength of the composite are increased drastically.

A protocol to expose bare fibers on the composite surface by eliminating resin rich area is presented. The fibers are exposed during fabrication of the composites, not by the post surface treatment. The exposed carbon composites exhibit high electrical conductivity in the through-thickness direction and high mechanical property.

التنفيذ التجريبي لأسلوب تصنيع مركب جديد: تعريض الألياف العارية على سطح مركب بواسطة الأسلوب طبقة لينة

The bipolar plate is a key component in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and vanadium redox flow batteries (VRFBs). It is a multi-functional ...

Design and Characterization Methodology for Efficient Wide Range Tunable MEMS Filters

Here, we demonstrate the advantages of the laser Doppler vibrometer (LDV) over conventional techniques (the network analyzer), as well as the techniques to create an application-based microelectromechanical systems (MEMS) filter and how to use it efficiently (i.e., tuning the tuning-capability and avoiding both failure and stiction). LDV enables crucial measurements that are impossible with the network analyzer, such as higher mode detection (highly sensitive biosensor application) and resonance measurement for very small devices (fast prototyping). Accordingly, LDV was used to characterize the frequency tuning range and resonance frequency at different modes of the MEMS filters built for this study. This wide range frequency tuning mechanism is based simply on Joule heating from the embedded heaters and relatively high thermal stress with respect to the temperature of a fixed-fixed beam. However, we demonstrate that another limitation of this method is the resulting high thermal stress, which can burn the devices. Further improvement was achieved and shown for the first time in this study, such that the tuning capability was increased by 32% through an increase in the applied DC bias voltage (25 V to 35 V) between the two adjacent beams. This important finding eliminates the need for the extra Joule heating at the wider frequency tuning range. Another possible failure is through stiction and requirement of structure optimization: We propose a simple and easy technique of low frequency square wave signal application that can successfully separate the beams and eliminates the need for the more sophisticated and complicated methods given in the literature. The above findings necessitate a design methodology, and so we also provide an application-based design.

A protocol for a fixed-fixed beam design using a laser Doppler vibrometer (LDV), including the measurement of frequency tuning, modification of tuning capability, and avoidance of device failure and stiction, is presented. The superiority of the LDV method over the network analyzer is demonstrated due to its higher mode capability.

تصميم وتوصيف المنهجية لمرشحات ممس الانضباطي كفاءة واسعة النطاق

Here, we demonstrate the advantages of the laser Doppler vibrometer (LDV) over conventional techniques (the network analyzer), as well as the techniques ...

Measurements of Waves in a Wind-wave Tank Under Steady and Time-varying Wind Forcing

This manuscript describes an experimental procedure that allows obtaining diverse quantitative information on temporal and spatial evolution of water waves excited by time-dependent and steady wind forcing. Capacitance-type wave gauge and Laser Slope Gauge (LSG) are used to measure instantaneous water surface elevation and two components of the instantaneous surface slope at a number of locations along the test section of a wind-wave facility. The computer-controlled blower provides airflow over the water in the tank whose rate can vary in time. In the present experiments, the wind speed in the test section initially increases quickly from rest to the set value. It is then kept constant for the prescribed duration; finally, the airflow is shut down. At the beginning of each experimental run, the water surface is calm and there is no wind. Operation of the blower is initiated simultaneously with the acquisition of data provided by all sensors by a computer; data acquisition continues until the waves in the tank fully decay. Multiple independent runs performed under identical forcing conditions allow determining statistically reliable ensemble-averaged characteristic parameters that quantitatively describe wind-waves&#39; variation in time for the initial development stage as a function of fetch. The procedure also allows characterizing the spatial evolution of the wave field under steady wind forcing, as well as decay of waves in time, once the wind is shut down, as a function of fetch.

This manuscript describes a fully computer-controlled procedure that allows obtaining reliable statistical parameters from experiments of water waves excited by steady and unsteady wind forcing in a small-scale facility.

قياسات الموجات في خزان موجه رياح تحت إجبار الرياح مطرد واختلاف الوقت

This manuscript describes an experimental procedure that allows obtaining diverse quantitative information on temporal and spatial evolution of water ...

Determination of the Excitation and Coupling Rates Between Light Emitters and Surface Plasmon Polaritons

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising from metallic periodic arrays without involving time-resolved techniques. We have formulated the rates by quantities that can be measured by simple optical measurements. The instrumentation based on angle- and polarization-resolved reflectivity and photoluminescence spectroscopy will be described in detail here. Our approach is intriguing due to its simplicity, which requires routine optics and several mechanical stages, and thus is highly affordable to most of the research laboratories.

This protocol describes the instrumentation for determining the excitation and coupling rates between light emitters and Bloch-like surface plasmon polaritons arising from periodic arrays.

تصميم الإثارة وتقارن معدلات بين بولاريتونس السطحية مأكل مثل الطحين وبواعث الخفيفة

We have developed a unique method to measure the excitation and coupling rates between the light emitters and surface plasmon polaritons (SPPs) arising ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for applications in two-dimensional nanoelectronics devices. Although many methods to synthesize SnSe nanocrystals have been developed, a simple way to fabricate large-sized single-layer SnSe flakes remains a great challenge. Herein, we show the experimental method to directly grow large-sized single-layer rectangular SnSe flakes on commonly used SiO2/Si insulating substrates using a straightforward two-step fabrication method in an atmospheric pressure quartz tube furnace system. The single-layer rectangular SnSe flakes with an average thickness of ~6.8 &#197; and lateral dimensions of about 30 &#181;m &#215; 50 &#181;m were fabricated by a combination of vapor transport deposition technique and nitrogen etching route. We characterized the morphology, microstructure, and electrical properties of the rectangular SnSe flakes and obtained excellent crystallinity and good electronic properties. This article about the two-step fabrication method can help researchers grow other similar two-dimensional, large-sized, single-layer materials using an atmospheric pressure system.

A protocol is presented demonstrating a two-step fabrication technique to grow large-sized single-layer rectangular shaped SnSe flakes on low-cost SiO2/Si dielectrics wafers in an atmospheric pressure quartz tube furnace system.

الضغط الجوي تصنيع رقائق سنسي مستطيلة طبقة واحدة كبيرة الحجم

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

The Diffusion of Passive Tracers in Laminar Shear Flow

A simple method to experimentally observe and measure the dispersion of a passive tracer in a laminar fluid flow is described. The method consists of first injecting fluorescent dye directly into a pipe filled with distilled water and allowing it to diffuse across the cross-section of the pipe to obtain a uniformly distributed initial condition. Following this period, the laminar flow is activated with a programmable syringe pump to observe the competition of advection and diffusion of the tracer through the pipe. Asymmetries in the tracer distribution are studied and correlations between the pipe cross-section and the shape of the distribution is shown: thin channels (aspect ratio &#60;&#60; 1) produce tracers arriving with sharp fronts and tapering tails (front-loaded distributions), while thick channels (aspect ratio ~1) present the opposite behavior (back-loaded distributions). The experimental procedure is applied to capillary tubes of various geometries and is particularly relevant to microfluidic applications by dynamical similarity.

A protocol for the study of the diffusion of passive tracers in laminar pressure-driven flow is presented. The procedure is applicable to various capillary pipe geometries.

نشر تتبع الكامن في التدفق الصفحي القص

A simple method to experimentally observe and measure the dispersion of a passive tracer in a laminar fluid flow is described. The method consists of ...