Die Autoren möchten bestätigen, Benjamin Sommerkorn, Gabriel Dupont, Jake Eggan und Chirawat Sanpakit, die mit den hier vorgestellten Experimenten unterstützt. Jeanette Cobian Iñiguez räumt Unterstützung durch NASA MUREP institutionelle Forschung Gelegenheit (MIRO) Grant-Nummer NNX15AP99A. Diese Arbeit wurde auch von der USDA/Abschlussbedingung National Fire Plan durch eine Vereinbarung zwischen USDA Forest Service, PSW-Forschungsstation und der University of California - Riverside finanziert.

Vorsicht: da mehrere Schritte in das folgende Protokoll Aktivitäten, die beteiligen zu Verletzungen führen können, sicherzustellen, dass die richtige persönliche Schutzausrüstung (PSA) nach den Standards der Sicherheitstechnik Protokolle einschließlich Brand verwendet wird widerstandsfähige Kleidung und Schutzbrillen.
 1. Krone Kraftstoff Bed Load Cell Instrumentierung Setup <ol><li>ändern 4 C-Klemmen durch das Anbringen von dual Frühjahr Gate Karabiner (siehe Tabelle der Materialien) durch das Pin-Loch an der Klemme &#39; s Schraubenende (siehe ( Abbildung 2). Der Karabiner zu verwenden, um die Krone-Brennstoff-Bett unterbrechen.</li>
	<li>Mit einem anderen Satz von C-Klemmen, kleben Sie jedes DMS Wägezelle, der obere Teil des Rahmens Windkanal (siehe Abbildung 2).</li>
	<li>Modifiziert Anhängen C-Klammern an das freie Ende der DMS-Zellen mit den Karabinern herabhängen. Die Plattform für die Krone-Brennstoff-Bett Ketten beimessen.</li>
	<li>Um die Krone Kraftstoff Bett Plattform aus dem Windkanal-Rahmen zu unterbrechen, verbinden Sie jede der Krone Kraftstoff Bett Ketten mit Karabiner.</li>
	<li>Nach jeder der vier Wägezellen sind fertig montiert und angeschlossen, die Brennstoff-Bett verbinden ihre Drähte mit der Wheatstone-Brücke, die für die Datenerfassung verwendet werden. Decken Sie die Wägezellen mit Feuer Dämmstoffe, z. B. für Feuer Unterstände verwendeten Art.</li>
</ol> <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig2.jpg" /> Abbildung 2: Windkanal Krone Kraftstoff Bett Last Zelle Instrumentierung. (ein) Windkanal-Vorderansicht (b) modifizierte C-Clamp mit Karabiner und Krone Bett Brennstoffkette die Krone-Brennstoff-Bett unterstützt. (c) Last Zell am Windkanal-Rahmen mit einer C-Klammer befestigt. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig2large.jpg" target="_blank"> Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
 2. Laden Zelle Kalibrierung Hinweis: das Signal von den Wägezellen produziert wird in eine äquivalente Masse durch umgewandelt: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq2.jpg" /> 
wo V ist das Signal, in der Regel in Millivolt, A und B sind konstanten durch Kalibrierung bestimmt werden, und m ist die Masse in Gramm. Alle Parameter in Gleichung (2) ergeben sich durch die custom-Instrument-Bedienoberfläche für die Krone Masse Instrumentierung in diesem Protokoll entwickelt. Als erste mit dem System, Präzision Gewichte werden verwendet, um Zelle Lastsignal zu kalibrieren. Kalibrierkonstanten-A und B erhalten werden basierend auf das Signal erzeugt, wenn die Last der diese Präzision Gewichte messen. Die Konstante A errechnet sich aus: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq3.jpg" /> wo m t ist eine der Masse der Probe Justiergewicht, ein w ist das Signal produziert mit der Gewicht auf die Wägezelle geladen, während ein w, o das Signal entspricht erzeugt, wenn kein Gewicht auf die Wägezelle angewendet wird.
<ol><li>Die Kalibrierung Konstante A, Haken Präzision Gewichte (eine gute Auswahl wäre 200-500 g), die erste Wägezelle erhalten. Verwenden Sie die Masse der Präzision Gewichte als Parameter m t in Gleichung (3).</li>
	<li>Stellen Sie Last Zelle Gain bis 128 # Eingabefeld verwenden, wie in Abbildung 3 b, i. 1. Dies entspricht der zulässige Höchstwert von dem Gerät.</li>
	<li>Lesen den Signalausgang am Ausgang 0 aus dem Instrument-Interface (siehe Abb. 3 b, i2). Dies ist Parameter ein w in Gleichung (3).</li>
	<li>Das Gewicht aushängen und lesen Sie den neuen Wert in das Instrument Interface ( Abb. 3 b, i2) angezeigt. Dies ist Parameter ein w, o.</li>
	<li>Calculate A basierend auf den Parametern (m t , w, ein w, o) erhalten Sie in Schritte 2.1 bis 2.4 und die Gleichungen vorgestellt.</li>
	<li>In der Controller-Schnittstelle zu füllen, in die Ch 0-M-Wert für jeden Sensor mit den A-Wert in der vorherigen Schritt erhalten.</li>
	<li>Zu finden, den Offset-Wert, B, entfernen Sie alle Gewichte, lesen Sie den Wert in der &#39; Ausgänge kalibriert (g) &#39; (siehe Abbildung 3 c i2), multiplizieren Sie diesen Wert mit -1. Die sich daraus ergebende Zahl ist konstante B, geben Sie diese Nummer in der &#34; Zusatz &#34; Ch-0-A-Box (siehe Abbildung 3 c, i. 3).</li>
	<li>Wiederholen Sie die Schritte 2,3-2,8 für jede Wägezelle (0, 1, 2, 3), das System ist nun vollständig kalibriert; fortfahren, die Kraftstoff-Betten mit den Kraftstoffen laden.</li>
</ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig3.jpg" /> Abbildung 3: Schnittstelle Steuerungsdaten Instrument Eingang Schritte für die Wägezelle Kalibrierung. (ein) Bridge-Ersteinrichtung-Fensters mit gewinnen Setup und aktivieren Kontrollkästchen "" (b) Fenster für die erste Stufe der Last Zelle Kalibrierung (c) Fenster für die zweite Stufe der Last Zelle Kalibrierung (d) Fenster zum Schluss Bühne der Last Zelle Kalibrierung Datei wird hier gespeichert und Datenprotokollierung gestartet wurde. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig3large.jpg" target="_blank"> Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
 3. Vorbereitung der Chaparral und Excelsior Kraftstoff Betten Hinweis: jedes Experiment verwendet 2 kg live Chamise und 0,5 kg des Excelsior (geschreddert Espenholz).
<ol><li>Aus dem Haufen von Kraftstoff für das Brennen von gesammelten sammeln mehrere 1-Pint-Flaschen von Kraftstoff (3-4 Flaschen).
	<ol><li>Folgen Sie den Anweisungen, abgegrenzt durch Landsmann und Dean Ofen trocken Proben und Brennstoff Feuchtigkeit Inhalt 30 erhalten.</li>
	</ol></li> <li>Schneiden Sie einzelne Äste aus einem Bündel von kürzlich geernteten Chamise, totes Material und Zweig Material mehr als ¼ Zoll Durchmesser zu entfernen. Legen Sie die restlichen live Brennmaterial in den Behälter zum Wiegen von.</li>
	<li>Wählen Sie aus 2 kg getrimmten Chamise und 0,5 kg des Excelsior mit einer elektronischen Waage. Stellen Sie 0,5 kg des Excelsior auf die Oberfläche Kraftstoff Bett Plattform Erdgeschoss Windkanal, um sicherzustellen, dass die Schüttdichte möglichst einheitlich ist. Dies, indem eine bekannte Menge von Excelsior über eine bekannte Gebiet Tiefe tun.</li>
	<li>Auseinander (Fluff) ziehen die verdichtete Excelsior um seine Schüttdichte zu verringern, so dass es leicht verbrennen wird. 2 kg getrimmten Chamise auf der Plattform von Wägezellen erstelle ich die erhöhten Brennstoff-Bett hängen zu laden. Gleichmäßig verteilt die Chamise Zweige über die gesamte Plattform zu einem gleichmäßigen Brennstoff-Bett.</li>
</ol> 4. Thermoelement-Anordnung Hinweis: Typ K Thermoelemente werden zur Temperaturmessung von beiden Kraftstoff-Betten. Daten werden durch ein Datenerfassungssystem gesteuert mit eine benutzerdefinierte grafische Benutzeroberfläche (siehe Tabelle der Materialien für Controller-Design-Software). Die Thermoelemente empfohlen für den Einsatz sind 24 AWG-Thermoelemente mit einer Reaktionszeit von 0,9 s.
<ol><li>Schließen Sie ein Array von sechzehn 24 AWG-Thermoelemente (Leiterdurchmesser: 0,51054 mm), einen Datenlogger (Reaktionszeit: 0,9 s).</li>
	<li>Legen Sie 6 Thermoelemente in die Krone-Kraftstoff-Schicht. Legen Sie diese Thermoelemente 20 cm auseinander und vermeiden Sie den Kontakt der Thermoelemente mit Zweigen. 10 Thermoelemente in die Ebene Oberfläche Kraftstoff einsetzen. Stellen Sie diese Oberfläche Kraftstoff Thermoelemente 10 cm auseinander und vermeiden Sie den Kontakt der Thermoelemente mit Zweigen (siehe Abbildung 4).</li>
	<li>Datenerfassung durch Anklicken aktivieren die &#34; Start &#34; Taste in der Steuerschnittstelle Software Thermoelement.</li>
</ol> <img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig4.jpg" /> Abbildung 4: Darstellung der Oberfläche und Krone Kraftstoff Betten mit Thermoelement Array Lage. Hier wurden 6 Thermoelemente in die Krone Kraftstoff Schicht 20 cm voneinander eingefügt. 10 Thermoelemente wurden in die Oberfläche Kraftstoff-Schicht 10 cm Abstand eingefügt. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig4large.jpg" target="_blank"> Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
 5. Erwerb Bildeinstellung <ol><li>Mount die visuelle Referenz Ziel, die rote Markierungen in 10-cm-Abständen über dem Windkanal-Fenster hat. Verwenden Sie dieses Ziel als Referenz Flammenhöhe aus dem Experiment Video bestimmen. 
	Hinweis: Probe Flamme Höhen sind in Abbildung 5 dargestellt.</li>
	<li>Einrichtungsdaten fotografische Sammlung. Mit Schwerpunkt auf dem Windkanal-Test-Bereich, stellen Sie den Kamerafokus um die gesamte vertikale Referenz Ziel sowie Kraftstoff Bettbereich erfassen.</li>
	<li>Setup-Videokamera-Datenerfassung. Befestigen die Videokamera mit einer universellen Kamera Wandhalterung an der Wand bieten einen vollständigen Überblick über die Windkanal-Messstrecke.</li>
</ol> <img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig5.jpg" /> Abbildung 5: Foto von Probe Flamme Höhen von ein typisches Experiment. Das blaue visuelle Ziel mit roter Markierung dient als ein Verweis auf die Höhe der Flamme aus dem Experiment Video zu bestimmen. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig5large.jpg" target="_blank"> Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
 6. flow Setup Hinweis: der Windkanal ist mit einem Lüfter mit variabler Geschwindigkeit ausgestattet. Der Luftstrom im Windkanal wurde zuvor auf die Geschwindigkeit des Ventilators kalibriert. Um die gewünschte Windgeschwindigkeit zu erreichen, wird die Drehzahl der Lüfter (in Hz) ausgewählt. Bei den vorliegenden versuchen, kein Wind und 1 m/s Wind-Fluss-Fälle wurden studiert.
<ol><li>Satz die Lüfterdrehzahl auf 1 m/s auf dem Fahrtregler. Schalten Sie den Ventilator um sicherzustellen, dass es ordnungsgemäß funktioniert.</li>
	<li>Ausschalten des Ventilators. Es ist jetzt einsatzbereit. 
	Hinweis: Das Brennen Gebäude soll Feuer Experimente sicher während der Evakuierung von Rauch aus dem Arbeitsraum. Örtliche Feuerwehr Regierung mitzuteilen, dass Experimente durchgeführt werden, um das Auftreten von Fehlalarmen zu beseitigen.</li>
	<li>Schließen Sie alle Türen im Gebäude zu gewährleisten, dass die Dachfenster die einzig mögliche Ausfahrt nach Rauch Evakuierung sind.</li>
	<li>Schalten Sie die Luftzufuhr Fans bringen frische Luft von außerhalb des Gebäudes auf Bodenhöhe. Schalten Sie die Abluftventilatoren, Rauch durch das Dachfenster zu evakuieren. 
	Hinweis: Dadurch wird eine niedrige Geschwindigkeit, hohe Luft Volumenstrom von außerhalb des Gebäudes, die vertikal durch die geringe Druckdifferenz steigt und die Dachöffnungen hergestellt.</li>
	<li>Vor jedem Experiment verwenden ein naß-Zwiebel-Hygrometer zur Messung der relativen Feuchte und Temperatur der Umgebungsluft.</li>
</ol> 7. Zündung (implementieren gleichzeitig mit Schritt 8) Hinweis: der Zündvorgang durchgeführt werden wie folgt von der Zündung-Crew-Mitglied. Für erhöhte Sicherheit, es wird empfohlen, ein zweite Crew-Mitglied in der Nähe der Test während der Zündung bleiben.
<ol><li>, Wenn Sie dazu aufgefordert, &#39; entzünden &#39;, die Vorderkante des Excelsior-Oberfläche Brennstoff-Bett mit denaturiertem Spiritus einweichen. Stellen Sie die Flasche Alkohol von der Zündung-Zone entfernt und mit einer Butan Fackel, zünden Sie das Fußende des Bettes Oberfläche Kraftstoff in eine Linie parallel zur Vorderkante des Brennstoff-Bett. Seien Sie aufmerksam, da der Alkohol getränkten Kraftstoff leicht entzünden wird.</li>
	<li>Sobald die Brennstoff-Bett gezündet hat, treten Sie aus der Messstrecke und die Tunnel Tür schließen. Wenn Wind für das Experiment benötigt wird, schalten Sie den Windkanal Lüfter.</li>
</ol> 8. Initiieren, führen Sie experimentelle Hinweis: bei der Überprüfung des Experiments ist richtig Setup, die Kameras gestartet werden soll.
<ol><li>Schalten Sie die Videokamera aufzeichnen.</li>
	<li>Sprechen laut den Testcode/Nummer, Datum und experimentellen Konfiguration, so dass das Mikrofon auf der Video-Kamera diese Informationen speichert.</li>
	<li>Anweisen, die Computer-Crew Datenerfassung durch ticken beginnen die &#34; Datenprotokollierung aktivieren &#34; Option in der Steuerschnittstelle Instrument (siehe Abbildung 3d, i. 1). Weisen Sie die Zündung Person, den Kraftstoff anzuzünden. Sobald die Zündung-Crew-Mitglied den Windkanal beendet, weisen Sie an, die Wind-Crew-Mitglied den Windkanal Lüfter starten. Dies wird der Beginn des Experiments wo Zeit gleich Null ist sein (t = 0).</li>
</ol>

<ol>
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H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+spread+in+chaparral+-+A+comparison+of+laboratory+data+and+model+predictions+in+burning+live+fuels.">Fire spread in chaparral - A comparison of laboratory data and model predictions in burning live fuels.</a> Int. J. Wildl. Fire. 25 (9), 980-994 (2016).</li><li>Omodan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fire Behavior Modeling - Experiment on Surface Fire Transition to the Elevated Live Fuel A. , (2015).</li><li>Mulvaney, J. J., Sullivan, A. L., Cary, G. J., Bishop, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeatability+of+free-burning+fire+experiments+using+heterogeneous+forest+fuel+beds+in+a+combustion+wind+tunnel.">Repeatability of free-burning fire experiments using heterogeneous forest fuel beds in a combustion wind tunnel.</a> Intl J Wildl Fire. 25 (4), 445-455 (2016).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Die Fähigkeit, die erhöhten Kraftstoffmasse während des Experiments zu messen war einer der wichtigsten Vorteile der hier vorgestellten Technik. Frühere Studien zu Chaparral Feuer konzentrierten sich auf entweder nur Krone Feuer Einleitung oder nur auf der Oberfläche verteilt, aber nicht beides. Solche Studien haben die Möglichkeit der Zündung in der Krone-Schicht quantifiziert und Studie der Ausbreitung für die künftige Arbeit23verlassen haben. Unsere Methodik ermöglicht eine Messung de...

Im Jahr 2016 erlebt der US-Bundesstaat Kalifornien insgesamt 6.986 Waldbrände, verbrauchen 564.835 ha1, kostet Millionen von Dollar an Schaden, und das Wohlbefinden von Hunderten von Menschen zu riskieren. Wegen des regionalen mediterranen Klimas eine wichtige Energiequelle für diese Brände sind Chaparral Vegetation Gemeinden2. Feuer im Chaparral verbreiten kann einem Vollfeuer betrachtet werden, da als Brennstoff, der brennt erhöhten3ist. Mit dem überwiegend live Krone-Layer nebeneinander existieren, ist der tot Oberfläche Kraftstoff-Schicht, die besteht aus Guss Laub, Zweige und krautige Pflanzen, die unter und zwischen den einzelnen Sträuchern wachsen. Feuer wird in der tot Oberfläche Kraftstoff-Schicht leichter einleiten. Sobald das Bodenfeuer entzündet, kann das Feuer auf die Krone Ebene Übergang wo die Energie, die durch das Feuer drastisch erhöht. Während Chaparral Brände in der Regel als ein Feuer breitet sich in tief Oberfläche Brennstoffe4nachempfunden wurde, wurde als Kronenfeuer begrenzt Studie Chaparral Brände.

Krone-Eigenschaften im Chaparral, einschließlich Laub Kornform, unterscheiden sich von borealen Nadelwald, wo die meisten der Forschung stattgefunden hat. Zahlreichen Labor- und Studien haben verschiedene Aspekte von Wildfire Dynamik6,5,7,3,8,9,10 untersucht. ,11,12. Innerhalb des Reichs von Laborexperimenten mehrere Studien untersuchten den Einfluss von Parametern wie Wind und Brennstoffeigenschaften Chaparral Krone Brandverhalten. Lozano7 untersuchten Merkmale der Krone Feuer Einweihung im Beisein von zwei diskreten Krone Kraftstoff Betten. In Tachajapong Et al. 3, diskrete Oberfläche und Krone Schichten wurden in einem Windkanal verbrannt und das Bodenfeuer zeichnete. Nur Krone Feuer Einleitung wurde vollständig beschrieben vollständige Analyse der Ausbreitung für die künftige Arbeit zu verlassen. Li Et al. 11 berichtete über die Ausbreitung von Flammen aber einzelne Chaparral Sträuchern. In verwandte Arbeiten, Cruz Et al. 10 , 9 entwickelt ein Modell, um die Zündung der Nadelbäume Laub über einen sich ausbreitenden Bodenfeuer vorherzusagen. Brennen Eigenschaften Chaparral Brennstoffe in experimentellen Studien Bulk Brennstoffe erkundet worden und einzelne Blätter13,14,15,16. Dupuy Et al. 13 untersucht die brennenden Eigenschaften von Pinus Pinaster Nadeln und Excelsior durch Verbrennung von Brennstoffen in zylindrischen Körben. Sie beobachtet, dass in dieser Kraftstoffe, Flammenhöhe Hitze Freisetzungsrate über eine zwei-Fünftel Potenzgesetz bezog sich auf wie bisher in der Literatur17,18berichtet wurde. Sun Et al. 14 Chaparral Brennstoffe in ähnlichen zylindrischen Körben zu analysieren, die brennenden Eigenschaften der drei Chaparral Brennstoffe verbrannt: Chamise (Adenostoma Fasciculatum), Ceanothus (Ceanothus Crassifolius) und Manzanita ( Arctostaphylos Glandulosa).
Motiviert durch Ergebnisse aus den oben genannten Laboruntersuchungen, ist unser Ziel hier, eine Methode zur Verbreitung in Oberfläche und Strauch Krone Schichten charakterisieren zu präsentieren. Darüber hinaus wollen wir einige der wichtigsten Merkmale zu klären, die den Grad der Oberfläche-Krone Schicht Interaktion zu diktieren. Zu diesem Zweck entwickelten wir eine Versuchslabor Methode zur Untersuchung des vertikalen Übergangs in eine Wildland Oberfläche Öl ein Feuer breitet sich in einer erhöhten Strauch Kraftstoff brennt ein Feuer. In diesen Arten von Bränden kann nachhaltige Verbreitung unter den richtigen Bedingungen Übersetzung des Feuers auf die Strauch-Krone, bekannt als Krönung, gefolgt sein. Im Allgemeinen ist Chaparral Brandverhalten von Topographie, Wetter und Kraftstoff19diktiert. Es hat sich gezeigt, dass Wind Energiefreisetzungsrate in den Brennstoffen5,3,8,20beeinflusst.
Feuer in porösen Brennstoffe zu verbreiten kann angezeigt werden, als eine Reihe von Übergängen oder Schwellenwerte, die überquert werden müssen, um erfolgreich21zu sein. Energetisch, zündet ein Kraftstoff-Teilchen ergibt die Menge von Hitze, die es empfängt in einem Gemisch von Gasen, die erfolgreich mit Sauerstoff reagieren. Die resultierende Flamme breitet sich, wenn die Wärme aus dem brennenden Teilchen ein Teilchen neben Kraftstoff entzündet. Das Feuer breitet sich über den Boden, wenn es Lücken zwischen brennbaren Brennelemente zu überwinden vermag. Wenn die Flamme ein Bodenfeuer vertikal in die Krone von Sträuchern und Bäumen ausbreiten kann, ist eine wesentliche Änderung im Brandverhalten, einschließlich erhöhte Hitze Freisetzungsraten, oft durch eine höhere Verfügbarkeit des Brennstoffes beobachtet. Thermische Energie Dynamik in Waldbrände umfassen mehrere Skalen, von der sehr großen Skala, solche Mega-Brände erfordern oft klimatologischen Modellierung der kleinen Robbe erfordern chemische Skala kinetische Modellierung. Hier beschäftigen wir uns mit Labor Windkanal Skala Verhalten modellieren; für chemische Zellulose Verbrennung Studien wird der Leser Werke wie Sullivan Et Al. bezeichnet. 22
Seit 2001 führten wir eine Vielzahl von Experimenten untersucht einige der Labor Maßstab Energie Schwellenwerte23,8,24,25,26, 27, mit einem Schwerpunkt auf live Brennstoffe Chaparral zugeordnet. Während im freien Messungen des Feuers mehr realistische Ergebnisse liefern können, die kontrollierte Umgebung des Windkanals ermöglichen Abgrenzung der Auswirkungen der verschiedenen Parameter. Steuerung von Wind, ist zum Beispiel besonders wichtig für Chaparral Krone Brände, die in Regionen wie Südkalifornien, wo Art Föhnwinde, bekannt als Santa-Ana-Winde, typische Fahrer Feuer Ereignisse sind. Denn eine große Motivation für die hier beschriebene Methode ist es, die Wirkung des Windes zu untersuchen und anderen kontrollierten Parameter Chaparral verbreitet Feuer, wurde diese Studie in einem Labor-Maßstab-Windkanal durchgeführt. Der Leser richtet sich an die Arbeit von Silvani Et al. 28 für Feldmessungen der Temperatur im Chaparral Feuer ähnlich denen, die hier vorgestellt. Feldmessungen über die Wirkung des Windes auf Feuer verteilt finden Sie unter Morandi Et al. 29
Mehrere Parameter beeinflussen die Ausbreitung in Chaparral Brennstoffe wurden experimentell analysiert durch Quantifizierung der Wahrscheinlichkeitdes Feuers verbreiten Erfolg in erhöhter Kraftstoff Betten8. Die aktuelle experimentelle Studie beinhaltet eine Methodik entwickelt, Chaparral Vollfeuer studieren durch Modellierung Oberfläche Brennstoffe und Krone Brennstoffe innerhalb der Messstrecke von langsamem Windkanal verbreitet. Die Oberfläche Kraftstoff wird mit Excelsior (getrocknete zerkleinerte Holz) modelliert. Die Oberfläche Brennstoff-Bett befindet sich im Erdgeschoss des Windkanals auf einer Standardskala (siehe Abbildung 1). Stellvertretend für die Krone-Brennstoff-Bett, ein Brennstoff-Bett mit Chamise über der Oberfläche Brennstoff-Bett durch die Aussetzung des Kraftstoffs von einer Plattform auf dem Windkanal-Rahmen montiert platziert wurde (siehe Abbildung 1). Beide Kraftstoff-Betten sind für Temperatur und Masseverlust Messungen instrumentiert; Flammengeometrie wird aus Videoaufnahmen von Experimenten gewonnen. Gemessene Parameter umfassen Masse Verlustrate, Kraftstoff Feuchtigkeitsgehalt und die Relative Feuchte der Luft. Parametern gesteuert waren Wind Präsenz, Abstand zwischen Oberfläche Brennstoff-Bett und Krone-Brennstoff-Bett, und das Vorhandensein von Oberfläche Kraftstoff. Die gemessene Massenverlust Rate lässt sich die Hitze Freisetzungsrate berechnen definiert als: 
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq1.jpg"> wo h ist die Hitze der Verbrennung, m ist die Kraftstoffmasse und t ist Zeit.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig1.jpg"> 
Abbildung 1: Versuchsaufbau Windkanal. Standorte der Krone-Brennstoff-Bett, die Oberfläche Brennstoff-Bett und der Tunnel-Lüfter haben für Bequemlichkeit beschriftet worden. Die Oberfläche Brennstoff-Bett befindet sich im Erdgeschoss des Windkanals auf einer Standardskala. Stellvertretend für die Krone-Brennstoff-Bett, war ein Brennstoff-Bett mit Chamise über der Oberfläche Brennstoff-Bett gelegt, durch die Aussetzung des Kraftstoffs von einer Plattform auf dem Windkanal-Rahmen montiert. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
Experimente konzentrierten sich auf das Verständnis des Verhaltens von Chaparral Krone Bränden, insbesondere Zündung, Mechanismen der Flammenausbreitung und Ausbreitung, Flamme vorne Geschwindigkeiten und Kraftstoffverbrauch. Um die Interaktion zwischen einer Oberfläche und einer Krone Feuer zu studieren, haben sechs Konfigurationen von Oberfläche und Krone Kraftstoff-Betten mit und ohne angewandte Windströmung, im Windkanal verbrannt worden: Krone Kraftstoff nur mit und ohne Wind (2), Krone und Kraftstoff Betten getrennt von der Oberfläche zwei Strecken mit und ohne Wind (4). Tabelle 1 fasst die experimentellen Konfigurationen mit den 6 experimentellen Klassen. In der Tabelle kennzeichnet die Oberfläche Kraftstoff Bett Parameter ob Oberfläche Kraftstoff anwesend während des Versuchs war, die Wind-Parameter bezieht sich auf das Vorhandensein von Wind und Krone Höhe den Abstand zwischen der Unterseite des Krone-Brennstoff-Bett und dem unteren Rand der Oberfläche bezeichnet Brennstoff-Bett. Brennstoff Feuchtigkeit für jedes Experiment gemessen wurde, aber nicht gesteuert, durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch Feuchtigkeitsgehalt betrug 48 %, während die minimale und maximale Werte waren 18 % bis 68 %, beziehungsweise.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Klasse</td>
			<td>Oberfläche Flammenbett</td>
			<td>Wind</td>
			<td>Höhe der Krone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A</td>
			<td>Nicht vorhanden</td>
			<td>Kein wind</td>
			<td>60 oder 70 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B</td>
			<td>Nicht vorhanden</td>
			<td>1 ms-1</td>
			<td>60 oder 70 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C</td>
			<td>Gegenwart</td>
			<td>Kein wind</td>
			<td>60 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D</td>
			<td>Gegenwart</td>
			<td>Kein wind</td>
			<td>70 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E</td>
			<td>Gegenwart</td>
			<td>1 ms-1</td>
			<td>60 cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F</td>
			<td>Gegenwart</td>
			<td>1 ms-1</td>
			<td>70 cm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabelle 1: Konfigurationen experimentieren. Hier gibt der Oberfläche Kraftstoff Bett Parameter an, ob Oberfläche Kraftstoff anwesend während des Versuchs war, die Wind-Parameter bezieht sich auf das Vorhandensein von Wind und Krone Höhe den Abstand zwischen der Unterseite des Krone-Brennstoff-Bett und dem unteren Rand der Oberfläche Brennstoff-Bett bezeichnet.
Eine elektronische Waage gemessen Oberfläche Kraftstoff Masse und wir entwickelten ein benutzerdefinierte Masseverlust System für die Krone-Schicht. Das System bestand aus einzelnen Wägezellen an jeder Ecke des Bettes abgehängte Kraftstoff angeschlossen. Handelsübliche Videokameras aufgezeichnet die visuelle Flammen; Bildverarbeitung der visuellen Daten mithilfe eines benutzerdefinierten Skripts generiert Flamme Eigenschaften wie Höhe und Winkel. Eine Programm wurde entwickelt, um video-Frames von RGB (rot/grün/blau) in schwarz und weiß durch einen Prozess der Lichtintensität Schnittstellenüberwachung Codierung umwandeln. Der Rand der Flamme aus der schwarzen und weißen Videoframes ermittelt. Maximale Flammenhöhe wurde definiert als der höchste Punkt der Flamme Kante, momentane Flamme Höhen wurden auch erhalten. In einem Bild wurde Flammenhöhe von der Basis des Brennstoff-Bett auf die maximale vertikale Punkt der Flamme gemessen. Alle Verarbeitung-Codes sowie die Instrument Control Interface für dieses Protokoll haben die Autoren hier durch ihre Software-Access-Website zur Verfügung. Ernte des live Kraftstoffs vor Ort und Durchführung der experimentellen verbrennt innerhalb von 24 h minimiert Feuchtigkeitsverlust. Ein Thermoelement-Array Bett Kraftstofftemperatur in Windrichtung stream-wise ermöglicht die Berechnung der Streumenge aufgezeichnet. Abbildung 1 zeigt ein Diagramm der Kraftstoff Bett Einrichtung sowie das Thermoelement-Arrangement. Details des experimentellen Protokolls folgen.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Wind Tunnel Instrumentation&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>cDAQ-9178 CompactDAQ Chassis</td><td>National Instruments</td><td>781156-01</td><td></td></tr><tr><td>NI-9213 C Series Temperature Input Module</td><td>National Instruments</td><td>785185-01</td><td></td></tr><tr><td>NI SignalExpress for Windows</td><td>National Instruments</td><td>779037-35&amp;nbsp;</td><td>Newest version, older version used for experiment</td></tr><tr><td>High Temperature Nextel Insulated Thermocouple Elements</td><td>Omega</td><td>XC-24-K-18</td><td></td></tr><tr><td>Thermocouple Extension Wire with Polyvinyl Coated Wire and Tinned Copper Overbraid</td><td>Omega</td><td>EXPP-K-24S-TCB-P</td><td></td></tr><tr><td>Ultra High Temperature Miniature Connectors</td><td>Omega</td><td>SHX-K-M</td><td></td></tr><tr><td>CompuTrac MAX 2000XL&amp;nbsp;</td><td>Arizona Instruments</td><td>MAX-2000XL</td><td>Discontinued, Newer Model Out</td></tr><tr><td>Kestrel 3000 Pocket Weather Meter</td><td>Nielsen-Kellerman</td><td>0830</td><td></td></tr><tr><td>Satorius CPA 34001S&amp;nbsp;</td><td>Sartorius</td><td>25850314</td><td>Discontinued Model</td></tr><tr><td>5 Kg Micro Load Cell (X4)</td><td>Robotshop.com</td><td>RB-Phi-118</td><td>Strain Gauge Load Cell</td></tr><tr><td>Phidget PhidgetBridge Wheatstone Bridge Sensor Interface</td><td>Robotshop.com</td><td>RB-Phi-107</td><td>Interfaces with 4 load cells, performs signal amplification</td></tr><tr><td>#2 Stainless S-Biner (X4)</td><td>Home Depot</td><td>SB2-03-11</td><td>Dual spring gate carabiners used to mount load cells</td></tr><tr><td>2 in. Malleable Iron C-Clamp</td><td>Home Depot</td><td># 4011</td><td>Used to mount load cells</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Personal Protective Equipment&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Wildland Firefighter Nomex Shirt</td><td>GSA Advantage</td><td>SH35-5648</td><td></td></tr><tr><td>Fireline 6 oz Wildland Fire Pants</td><td>GSA Advantage</td><td>139702MR SEV16</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Fuels&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chamise</td><td>Collected in situ</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Natural Shredded Wood Excelsior &amp;ndash; Natural Coarse 50 lbs bail</td><td>Paper Mart</td><td>21-711-88</td><td></td></tr><tr><td>Bernzomatic UL100 Basic Propane Torch Kit</td><td>Home Depot</td><td>UL100KC</td><td></td></tr><tr><td>Isopropyl alcohol</td><td>Convenience store</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Video and Photography&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nikon D3000 10.2-MP DSLR camera with DX-format sensor and 3x 18x55mm Zoon-NIKKOR VR Image Stabilization Lens</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sony Handycam Camcorder DCR-SX85</td><td>Amazon.com</td><td>DCR-SX85</td><td></td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Name&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Company&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Catalog Number&lt;/strong&gt;</td><td>&lt;strong&gt;Comments&lt;/strong&gt;</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Software&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NI LabView</td><td>National Instruments</td><td>Student Version</td><td>Used for instrument control and interfacing</td></tr><tr><td>MATLAB Student Version (MATLAB_R2014a)</td><td>Mathworks</td><td>Student Version&amp;nbsp;</td><td>Used for data post-processing including image processing</td></tr></tbody></table>

wind tunnel experiments to study chaparral crown fires

Dieses Protokoll stellt eine Labortechnik entwickelt, um Chaparral Krone Feuer Zündung und Verbreitung zu studieren. Im Windkanal niedriger Geschwindigkeit Feuer wurden Experimente durchgeführt, wo zwei unterschiedliche Schichten des Kraftstoffs darzustellende Oberfläche und Krone Brennstoffe in Chaparral gebaut wurden. Chamise, ein gemeinsames Chaparral Strauch, umfasste die live Krone-Schicht. Die Oberflächenschicht tot Kraftstoff wurde mit Excelsior (zerkleinerte Holz) gebaut. Wir entwickelten eine Methode zur Masseverlust, Temperatur, Messen und Flamme Höhe für beide Brennstoffe lagen. Thermoelemente in jeder Schicht geschätzte Temperatur gelegt. Eine Videokamera erfasst die sichtbare Flamme. Nachbearbeitung von digitalem Bildmaterial ergab Flamme Eigenschaften einschließlich Höhe und Flamme Tilt. Eine benutzerdefinierte Krone Masseverlust Instrument eigenentwickelte gemessen die Entwicklung der Masse der Krone Schicht beim Brennen. Mittels der Technik abgestimmt-Theorie und anderen empirischen Studien Masse Verlust und Temperatur Trends erhalten. In dieser Studie stellen wir detaillierte experimentelle Verfahren und Informationen über die Instrumentierung verwendet. Die repräsentativen Ergebnisse für den Kraftstoff Masseverlust und Temperatur innerhalb der Brennstoff-Bett sind auch aufgenommen und diskutiert.

Krone und Oberfläche Flamme Höhendaten wurden von der video-Daten erhalten. Typische Flamme Höhe Trends für Experimente wird in Abbildung 6dargestellt. Flamme Höhe Verhalten gefolgt, die in Sun Et Al. gefunden 14
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig6.jpg"> 
Abbildung 6: geschätzt Krone Flammenhöhe. Hier ...

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Wind Tunnel Experiments to Study Chaparral Crown Fires

Dieses Protokoll beschreibt Windkanal Experimente entwickelt, um den Übergang von einem Brand vom Boden auf die Kappe von Chaparral Sträuchern zu studieren.

Windkanal-Experimente, Chaparral Krone Brände zu studieren

The present protocol presents a laboratory technique designed to study chaparral crown fire ignition and spread. Experiments were conducted in a low ...

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Research

JoVE Journal

Engineering

9.6K Aufrufe.  University of California, Riverside. Dieses Protokoll beschreibt Windkanal Experimente entwickelt, um den Übergang von einem Brand vom Boden auf die Kappe von Chaparral Sträuchern zu studieren.

Serie: Wind Tunnel Experiments to Study Chaparral Crown Fires

Exploring the Effects of Atmospheric Forcings on Evaporation: Experimental Integration of the Atmospheric Boundary Layer and Shallow Subsurface

Evaporation is directly influenced by the interactions between the atmosphere, land surface and soil subsurface. This work aims to experimentally study evaporation under various surface boundary conditions to improve our current understanding and characterization of this multiphase phenomenon as well as to validate numerical heat and mass transfer theories that couple Navier-Stokes flow in the atmosphere and Darcian flow in the porous media. Experimental data were collected using a unique soil tank apparatus interfaced with a small climate controlled wind tunnel. The experimental apparatus was instrumented with a suite of state of the art sensor technologies for the continuous and autonomous collection of soil moisture, soil thermal properties, soil and air temperature, relative humidity, and wind speed. This experimental apparatus can be used to generate data under well controlled boundary conditions, allowing for better control and gathering of accurate data at scales of interest not feasible in the field. Induced airflow at several distinct wind speeds over the soil surface resulted in unique behavior of heat and mass transfer during the different evaporative stages.

A protocol for the design and construction of a soil tank interfaced to a small climate controlled wind tunnel to study the effects of atmospheric forcings on evaporation is presented. Both the soil tank and wind tunnel are instrumented with sensor technologies for the continuous in situ measurement of environmental conditions.

Ausflüge in die Auswirkungen der Luft Antriebe auf Verdunstung: Experimental Integration der atmosphärischen Grenzschicht und oberflächennahen Untergrundes

Evaporation is directly influenced by the interactions between the atmosphere, land surface and soil subsurface. This work aims to experimentally study ...

Forschung

Umwelt

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

Modeling the realistic burning behavior of condensed-phase fuels has remained out of reach, in part because of an inability to resolve the complex interactions occurring at the interface between gas-phase flames and condensed-phase fuels. The current research provides a technique to explore the dynamic relationship between a combustible condensed fuel surface and gas-phase flames in laminar boundary layers. Experiments have previously been conducted in both forced and free convective environments over both solid and liquid fuels. A unique methodology, based on the Reynolds Analogy, was used to estimate local mass burning rates and flame heat fluxes for these laminar boundary layer diffusion flames utilizing local temperature gradients at the fuel surface. Local mass burning rates and convective and radiative heat feedback from the flames were measured in both the pyrolysis and plume regions by using temperature gradients mapped near the wall by a two-axis traverse system. These experiments are time-consuming and can be challenging to design as the condensed fuel surface burns steadily for only a limited period of time following ignition. The temperature profiles near the fuel surface need to be mapped during steady burning of a condensed fuel surface at a very high spatial resolution in order to capture reasonable estimates of local temperature gradients. Careful corrections for radiative heat losses from the thermocouples are also essential for accurate measurements. For these reasons, the whole experimental setup needs to be automated with a computer-controlled traverse mechanism, eliminating most errors due to positioning of a micro-thermocouple. An outline of steps to reproducibly capture near-wall temperature gradients and use them to assess local burning rates and heat fluxes is provided.

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.

Experimentelle Methoden zur Schätzung der lokalen Wärmeströme und Verbrennungsraten in Steady laminaren Grenzschicht Diffusion Flames

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

Ingenieurwesen

Combustion Characterization and Model Fuel Development for Micro-tubular Flame-assisted Fuel Cells

Combustion based power generation has been accomplished for many years through a number of heat engine systems. Recently, a move towards small scale power generation and micro combustion as well as development in fuel cell research has created new means of power generation that combine solid oxide fuel cells with open flames and combustion exhaust. Instead of relying upon the heat of combustion, these solid oxide fuel cell systems rely on reforming of the fuel via combustion to generate syngas for electrochemical power generation. Procedures were developed to assess the combustion by-products under a wide range of conditions. While theoretical and computational procedures have been developed for assessing fuel-rich combustion exhaust in these applications, experimental techniques have also emerged. The experimental procedures often rely upon a gas chromatograph or mass spectrometer analysis of the flame and exhaust to assess the combustion process as a fuel reformer and means of heat generation. The experimental techniques developed in these areas have been applied anew for the development of the micro-tubular flame-assisted fuel cell. The protocol discussed in this work builds on past techniques to specify a procedure for characterizing fuel-rich combustion exhaust and developing a model fuel-rich combustion exhaust for use in flame-assisted fuel cell testing. The development of the procedure and its applications and limitations are discussed.

A protocol for creating a model fuel-rich combustion exhaust is developed through combustion characterization and is applied for micro-tubular flame-assisted fuel cell testing and research.

Combustion Charakterisierung und Modell Kraftstoffentwicklung für Mikrorohr Flamme-unterstützte Brennstoffzellen

Combustion based power generation has been accomplished for many years through a number of heat engine systems. Recently, a move towards small scale power ...

Using Tree-Rings to Reconstruct Fire History Information from Forested Areas

Annual tree-ring patterns are a source of ecological and environmental information including the history of fires in forested areas. Tree-ring based fire histories include three fundamental phases: field collection, laboratory methods (preparation and dating), and data analysis. Here we provide step-by-step instructions and issues to consider, including the process for selecting the study area, sampling sites, plus how and which fire-scarred trees to sample. In addition, we describe fire-scar sample preparation and dating which are done in the laboratory. Finally, we describe basic analysis and relevant results, including examples from studies that have reconstructed fire history patterns. These studies allow us to understand the historical fire frequency, changes in those frequencies related to anthropogenic factors, and analyzes of how climate influences fire occurrence over time. The description of these methods and techniques should provide a greater understanding of fire history studies that will benefit researchers, educators, technicians, and students interested in this field. These detailed methods will allow new researchers to this field, a resource to start their own work and achieve greater success. This resource will provide a greater integration of tree-ring aspects within other studies and lead to a better understanding of natural processes with forested ecosystems.

This work explains the most appropriate techniques and methods for conducting a fire history study from beginning site selection to final analysis of fire-climate relationship.

Annual tree-ring patterns are a source of ecological and environmental information including the history of fires in forested areas. Tree-ring based fire ...

Experimental Investigation of the Flow Structure over a Delta Wing Via Flow Visualization Methods

It is well known that the flow field over a delta wing is dominated by a pair of counter rotating leading edge vortices (LEV). However, their mechanism is not well understood. The flow visualization technique is a promising non-intrusive method to illustrate the complex flow field spatially and temporally. A basic flow visualization setup consists of a high-powered laser and optic lenses to generate the laser sheet, a camera, a tracer particle generator, and a data processor. The wind tunnel setup, the specifications of devices involved, and the corresponding parameter settings are dependent on the flow features to be obtained.
Normal smoke wire flow visualization uses a smoke wire to demonstrate the flow streaklines. However, the performance of this method is limited by poor spatial resolution when it is conducted in a complex flow field. Therefore, an improved smoke flow visualization technique has been developed. This technique illustrates the large-scale global LEV flow field and the small-scale shear layer flow structure at the same time, providing a valuable reference for later detailed particle image velocimetry (PIV) measurement.
In this paper, the application of the improved smoke flow visualization and PIV measurement to study the unsteady flow phenomena over a delta wing is demonstrated. The procedure and cautions for conducting the experiment are listed, including wind tunnel setup, data acquisition, and data processing. The representative results show that these two flow visualization methods are effective techniques for investigating the three-dimensional flow field qualitatively and quantitatively.

Here, we present a protocol to observe unsteady vortical flows over a delta wing using a modified smoke flow visualization technique and investigate the mechanism responsible for the oscillations of the leading-edge vortex breakdown locations.

Experimentelle Untersuchung der Strömung Struktur über eine Delta-Flügel über Flow Visualisierungsmethoden

It is well known that the flow field over a delta wing is dominated by a pair of counter rotating leading edge vortices (LEV). However, their mechanism is ...

Luftschleierbrenner und Pflanzenkohle – Förderung der Waldgesundheit und der Kohlenstoffabscheidung

Continuous In-woods Production of Biochar Using a Trailer-Mounted Air Curtain Burner

Fuel treatments and other forest restoration thinning practices aim to reduce wildfire risk while building forest resilience to drought, insects, and diseases and increasing aboveground carbon (C) sequestration. However, fuel treatments generate large amounts of unmerchantable woody biomass residues that are often burned in open piles, releasing significant quantities of greenhouse gases and particulates, and potentially damaging the soil beneath the pile. Air curtain burners offer a solution to mitigate these issues, helping to reduce smoke and particulates from burning operations, more fully burn biomass residues compared to pile burning, and eliminate the direct and intense fire contact that can harm soil beneath the slash pile. In an air curtain burner, burning takes place in a controlled environment. Smoke is contained and recirculated by the air curtain, and therefore burning can be conducted under a variety of climatic conditions (e.g.,&#160;wind, rain, snow), lengthening the burning season for disposal of slash material. The mobile pyrolysis unit that continuously creates biochar was specifically designed to dispose of residual woody biomass at log landings, green wood at landfills, or salvaged logged materials and create biochar in the process. This high-carbon biochar output can be used to enhance soil resilience by improving its chemical, physical, and biological properties and has potential applications in remediating contaminated soils, including those at abandoned mine sites. Here, we describe the general use of this equipment, appropriate siting, loading methods, quenching requirements, and lessons learned about operating this new technology.

Autor im Rampenlicht: Förderung der ortsbezogenen Pflanzenkohleproduktion für die Wiederherstellung von Ökosystemen und die Bodengesundheit

We describe the use of a place-based mobile pyrolysis unit equipped with an air curtain to continuously create biochar. The technology reduces the need for open slash pile burning, which results in lower emissions and fewer soil impacts. The protocol includes guidelines for site selection, loading, and quenching.

Kontinuierliche Produktion von Pflanzenkohle im Wald mit einem anhängermontierten Luftschleierbrenner

Fuel treatments and other forest restoration thinning practices aim to reduce wildfire risk while building forest resilience to drought, insects, and ...

Turbulence Sphere Method: Evaluating Wind Tunnel Flow Quality

Source: Jose Roberto Moreto and Xiaofeng Liu, Department of Aerospace Engineering, San Diego State University, San Diego, CA
Wind tunnel tests are useful in the design of vehicles and structures that are subjected to airflow during their use. Wind tunnel data are generated by applying a controlled air flow to a model of the object being studied. The test model usually has a similar geometry but is a smaller scale compared to the full-sized object. To ensure accurate and useful data is collected during low speed wind tunnel tests, there must be a dynamic similarity of the Reynolds number between the tunnel flow field over the testing model and the actual flow field over the full-sized object.
In this demonstration, wind tunnel flow over a smooth sphere with well-defined flow characteristics will be analyzed. Because the sphere has well-defined flow characteristics, the turbulence factor for the wind tunnel, which correlates the effective Reynolds number to the test Reynolds number, can be determined, as well as the free-stream turbulence intensity of the wind tunnel.

Turbulence Measurements at Varying Air Speeds

Turbulence Sphere-Methode: Bewertung der Strömungsqualität im Windkanal

Source: Jose Roberto Moreto and Xiaofeng Liu, Department of Aerospace Engineering, San Diego State University, San Diego, CA
Wind tunnel tests are useful ...

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Flow Visualization in a Water Tunnel: Observing the Leading-edge Vortex Over a Delta Wing

Source: Jose Roberto Moreto, Gustaaf Jacobs and Xiaofeng Liu, Department of Aerospace Engineering, San Diego State University, San Diego, California
The delta wing, shown in Figure 1D, is a popular design in high-speed airplanes due to its superb performance in transonic and supersonic flight regimes. This type of wing has a small aspect ratio and high sweep angle, which reduces drag at high subsonic, transonic and supersonic flight regimes. The aspect ratio is defined as the wing span divided by the average chord <img align="middle" src="/files/ftp_upload/10459/10459eq1a.jpg" />.
An important advantage of the delta wing is its high stall angle. The stall of a delta wing is delayed compared to the stall of a high aspect ratio wing. This is because the lift of a delta wing is enhanced by the leading-edge vortex over the wing.
An effective way to observe this vortex flow phenomenon and study the vortex breakdown in a delta wing is by visualizing the flow in a water tunnel. By injecting dye in the flow surrounding a model from dye ports on the leading-edge, the vortex development and breakdown can be observed and its position measured. The data can also be used to estimate the stall angle.
<img src="/files/ftp_upload/10459/10459fig1.jpg" />
Figure 1. Typical wing planform shapes: A) Rectangular, with constant chord along span, B) elliptical, C) tapered, with variable chord along the span, and D) delta wing, an aft-swept wing with zero taper ratio.

Flow in a Water Tunnel: Leading-edge Vortex over a Delta Wing

Strömungsvisualisierung in einem Wassertunnel: Beobachtung des Vorderkantenwirbels über einem Deltaflügel

Source: Jose Roberto Moreto, Gustaaf Jacobs and Xiaofeng Liu, Department of Aerospace Engineering, San Diego State University, San Diego, California
The ...

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