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

תכנון 1. של ניסויים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע הוראות ואזהרות בטיחות לפני כניסת מעבדת מחקר האש או שריפה. הדרכת בטיחות נדרשת בדרך כלל עבור משתמשים חדשים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תזמן הניסויים שלך מראש כדי לבצע את הבדיקות הנדרשות. קח למשל את הפרטים של הניסוי, להובלת דלקים דרושים וציוד דרוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זהה את הניסויים דלק נוזלי או מוצק של עניין. הכן את החומרים בהתאם. </li></ol> 2. הכנת חומרים ומכשור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בניסויים בדלק נוזליים, להכין פתיל דלק של חומר noncombustible נקבובי (צמר סיליקט ארץ אלקליין). ניסויים קודמים 4-6 ניצלו 8 ס&quot;מ x 8 ס&quot;מ x 1.27 ס&quot;מ לבדיקות הסעה חינם ו -10 ס&quot;מ x 10 ס&quot;מ x 1.27 ס&quot;מ הסדינים העבים לבדיקות הסעה כפייה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אופה את פתיל הדלק הנתון כ 20 דקות על ידי כך שאנחנו חושפים אותו להבת דיפוזיה לפיד פרופאן כדילשרוף קלסרים אורגניים בתוך הפתיל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> על מנת למנוע דליפה של דלק נוזלי מן הצדדים של הפתיל, בנדיבות להחיל סיליקט נתרן נוזלית עם מזרק מכסה את כל הפרצופים של הפתיל למעט הפאה העליונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מגן כל אבל הפנים העליון של השלוחה עם רדיד אלומיניום. השתמש דבק בטמפרטורה גבוהה כדי להדביק את רדיד אלומיניום אל צידי הפתיל. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בניסויי דלק מוצקים, לגזור וכו &#39;של הדלק המוצק. בניסויים הסעה חינם הקודם 2, 8 ס&quot;מ x 8 ס&quot;מ x 1.27 ס&quot;מ גיליון עבה של methacrylate polymethyl יצוק ברור (PMMA) נוצל בעבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לגזור חריץ בסדין של לוחות בידוד סיבי קרמיקה שווים לגודל של מדגם הדלק שבו מאוחר לעלות על המדגם. לעתים קרובות, השתמש באותה noncombustible נקבובי כמו פתיל הדלק; אולם לאטום אותו עם צבע שחור מט בטמפרטורה גבוהה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את חומרת רכישת נתונים הנתונה ותוכנה. פתח את התוכנה ולבדוק מזגאלגוריתם מיפוי ature לפני ביצוע הבדיקות הנדרשות. </li></ol> 3. הכנה של הגדרת הניסוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח מצלמת SLR הדיגיטלית צד להציג כך שיהיה מיושר עם הציר המרכזי של הדלק מספיק רחוק כך המבט מהצד המלא של הלהבה הנתונה הוא נתפס. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור הסעה נאלצה בלהבות, לדימוי בשדה פתוח מבט במרכז דגימת הדלק המשתרעת על שטח של 16 סנטימטרים x 8 סנטימטר לחישוב המרחק תייק להבות באזור פירוליזה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את מנגנון החוצה מעל מדגם הדלק. צרף תרמי מייקרו 50 מיקרומטר תיל בקוטר הציר האופקי של המנגנון החוצה בזהירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את בקר מנוע צעד לתכנות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה של ניסויים זרימת כפייה, כוח במעלה מפוח צנטריפוגלי של מנהרת רוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הדופק רוחב אפנון (PWM) בקר לתדר של 7,000 הרץ עם Rangi הגדרות צריכת החשמלng מ -16% עד 50% עבור מהירויות מפוח שונות, מאומתות עם מד רוח להתניע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש להרכיב משקפי בטיחות וכפפות יד עמידת אש לפני שתמשיך עם המבחן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במהלך כל בדיקה, להשרות את הפתיל עם דלק נוזלי (מתנול או אתנול) עד ​​נקודת הרוויה שלו. עבור הפתיל 8 ס&quot;מ x 8 ס&quot;מ x 1.27 ס&quot;מ עובי, 90 מ&quot;ל היה מספיק כדי לספוג את הפתיל מלא באמצעות שני 60 מ&quot;ל מזרקים ואילו עבור פתילה 10 ס&quot;מ x 10 ס&quot;מ x 1.27 ס&quot;מ עובי, 120 מ&quot;ל נמצאה להספיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הפתיל ספוג דלק / צלחת דלק מוצק בזהירות לתוך מחזיק הפתיל-דלק. בדוק את השטיחות של פני שטח פתיל דלק בעזרת מד זווית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת מאזן מסה ולבדוק את הגדרות ממשק USB. בדוק את מאזן המסה ושים לב הקריאה שלה לפני הבדיקה. </li></ol> 4. ניסויים הפועלים בתוך מעבדה שרפה או אש <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להבטיח אוורור נאות של מתקן ניסיוני על-ידי הפעלת הפליטה לאחר השלמת כל קבוצה של ניסויים. Exhaust צריך להיות מינימאלי או מבודד ככל האפשר במהלך הניסויים, במטרה לסייע במיגור פרעות זרימה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני מדגם ניצת, לכייל את המצלמה הדיגיטלית-מבט מהצד על ידי צילום תמונה של גיליון נייר מילימטרים או שליט כי מיושרת לאורך הציר המרכזי של משטח הדלק. השג ספירה ממוצעת פיקסל / מ&quot;מ מתמונות הכיול. השתמש בערך זה של פיקסלים / מ&quot;מ במהלך עיבוד פוסט של תמונות (להגדרת סולם המדידה ImageJ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להצית את הדלק עם פנס פרופאן, לגעת בו לרגע ליצירת פתיליה דלק נוזלי להעביר את הלהבה אחיד על פני השטח במשך 50-60 שניות עם דלק מוצק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התחל זמן ניסוי מייד לאחר הצתה אחידה. השתמש סטופר כדי לציין את הזמן הבוער. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על לחצן רכישת נתונים על תוכנות מאזן מסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח על אובדן המסה של הפתיל בוער מעל מרווח מתוזמן ולכתוב אותו לקובץ מדידה. השתמש בתוכנת מאזן מסה עבור gמטרת Iven. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.3 עד 4.6 בדיקות מרובות באותם תנאים כדי להבטיח הדירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש-אובדן המסה לעומת עקומת זמן כדי לקבוע את משטר שריפה היציב, שבו התאמה ליניארית של אובדן המסה יש ערך R 2 גבוה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עובדים על דלק סולידי יציבים, לשרוף דגימות ב 50 במרווחי שניות מן ההצתה לשחיקה למדוד רגרסיה פני שטח (למשל, במשך 50 שניות, 100 שניות, 150 שניות, וכו &#39;). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Cut שרפה דלק סולידי לאורך קו האמצע לאחר הקירור עבור בדיקות רגרסיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לצלם צד להציג של דלק סולידי לגזור עומס לתוך ImageJ. מדוד את רגרסיה במקומות streamwise ידי המרת פיקסלים ס&quot;מ בעזרת סרגל. צעד אחר צעד הליך כדי לעבד תמונה נתונה ImageJ מופיעה להלן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תצלום הצד להציג להרחיב מדגם הדלק המוצק ב ImageJ באמצעות קובץ בחר → פתחה תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תמונת הכיול (עם סרגל) של מדגם הדלק המוצק ב ImageJבאמצעות קובץ בחר → תמונת כיול להרחיב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סטאק את תמונת כיול ותמונת מדגם דלק מוצקה. עבור אל תמונה → תמונות → סטאקס לערום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סולם מדידת גדר: צייר קו בין שתי נקודות של מרחק ידוע כמו סרגל על ​​התמונה. עבור אל לנתח → סולם סט. בחלון סולם הגדר את אורך הקו, בפיקסלים, יוצג. הקלד את המרחק הידוע ויחידות מידה בתיבות המתאימות ולחץ על אישור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צייר קו חדש ולאשר כי סולם המדידה נכון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדידת מרחק בין שתי נקודות בתצלום במדגם הנתון: צייר קו בין שתי נקודות. שורת המצב תציג את הזווית (מאופק) והאורך. לנתח → מדוד (או Ctrl + M או פשוט להקליד M במקלדת) מעביר את הערכים חלון נתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את רגרסיה בכל x מיקום streamwise ידי מדידת עובי המדגם הכוויה-אאוט וחיסור אותו מן iעובי nitial של המדגם. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הערת מרווח הזמן שבו על פני השטח של דלק סולידי להישאר כ שטוחים ולהשתמש למיפוי טמפרטורה, או התאמות של עמדות תרמיות עשויות לפצות על רגרסיה שטח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את מרווח מיפוי טמפרטורה ללכוד מדידות בזמן השלטון בוער יציב, כ 150 שניות PMMA מוצק 400 שניות פתילות ספוג נוזלים. הגדר את מרווח מיפוי הטמפרטורה מבוסס על מרווח זמן שריפה הקבוע של דלקי נוזלים ומוצקים. גודל צעד מומלץ סמוך לפני השטח הוא 0.25 מ&quot;מ 4-6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר תרמי מיקרו בזהירות עם פני השטח של דלק באמצעות unislide XY. מניח את תרמי הנתון במרכז הרוחב של המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזז את תרמי מיקרו בזהירות אל הקצה המוביל של הפתיל דלק באמצעות unislide XY. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעלת תוכנית רכישת נתונים במחשב ולקרוא את אלגוריתם סריקה לרשת מתיקייה על דesktop. הערה: לאחר הניסוי נמצא בעיצומו, איסוף נתונים הוא אוטומטית, והמשתמש רק צריך לפקח עליו לוודא שהניסוי הולך כמתוכנן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות תוכנית רכישת נתונים במחשב, לרכוש נתונים ולכתוב אותו לקובץ המדידה. הערה, שיעורי דגימה של 100 4-5 500 6 הרץ שימשו בניסויים בעבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בסיום, לכבות את הלהבה. כבה את בקר PWM ונתקו את תקע החשמל של מפוח משקע החשמל 3-שלב 240 VAC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כבה את בקר מנוע צעד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבי 4.12 כדי 4.18 עבור ניסויים נוספים על תנאי זרימה דומים או שונים עם אותו תרמי. מינימום של 5 בדיקות יש לחזור עבור כל תנאי זרימת נתון (למשל, מהירות זרימת כפייה או אנכי). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלבים 4.12 כדי 4.18 עבור תרמי מיקרו 75 מיקרומטר. Traverse שני צמדים (50 מיקרומטר ו 75 מיקרומטר חוט קוטר) לאורך סםנתיב דואר במרכז הלהבה עבור תיקוני קרינה מדויקים. צמדים קטנים עשויים לשמש גם, אולם לעתים קרובות שבירים התרחשו לחוטים מתחת ל -50 מיקרומטר. </li></ol> ניתוח 5. נתונים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קרא את הנתונים מעובדים מקובץ LVM לתוך Matlab או תוכנה אנליטית אחרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממוצע נתוני הטמפרטורה בכל נקודה מרחבית מבדיקות שונות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב תיקון קרינה מנתונים תרמי בממוצע בכל אתר streamwise, בעקבות המתאם של קוליס וויליאמס 10 תיאר בפירוט בהמשך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב מדידות הטמפרטורה מפוצה על ידי הוספת תיקון קרינה נתוני טמפרטורה גלם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ללא ממד שליש נתוני טמפרטורת המיקום המרחבי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את נתוני טמפרטורה הלא-ממדי על פני שטח הדלק עם בכושר פולינום מסדר גבוה המתאים באמצעות אלגוריתם עקום ב- Matlab או תוכנה ייעודית אחרת. 4 עד 6 נקודות סמוכות לפני השטחנמצאו לעבוד היטב במחקרים קודמים 4-6. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את הדרגתיים טמפרטורה הלא-ממדי הרגילים ליד משטח הדלק מן המדרון של לנכון פולינום מסדר הגבוה אל התפלגות הטמפרטורה הלא-ממדי על פני שטח הדלק (y = 0). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את קצב שריפת המונית המקומי מן גרדיאנט הטמפרטורה הלא-ממדי המקומי המתאים על פני השטח דלק באמצעות מתאם תיאורטיים המבוססים על האנלוגיה ריינולדס 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשב את שטף חום הסעה מן שיפוע הטמפרטורה על פני השטח של 5-6 דלק. </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.

מטרת מחקר זה הייתה לפתח מתודולוגיה חדשה להערכת שיעורי שריפת מונית המקומיות הוא דלקי נוזלים ומוצקים תחת מגוון רחב של תנאי זרימה-שדה. המחקר נחשב בשני מקרים, להבת דיפוזיה שכבת גבול הסעה חינם ולהבות דיפוזיה שכבת גבול הסעה נאלצות הוקמו בתנאים ללא זרם שונים, הוא באמצעות דלקי נוזלים ומוצקים. שיעורי שריפה מקומיים נמדדים באמצעות מדידות תרמי בסדר תילים על שני פתילות נוזלות ספוג הדלק מעל לוחות מוצקים של PMMA נמצאו להתאים אמצעי אחר אמידה, כלומר מדידות רגרסיה דלק. הדרגתיים טמפרטורה אלה קרובים לפני שטח הדלק נקבעו באמצעות מתאם המבוסס על אנלוגית ריינולדס 12-13 כי, תוך דרישה קבועה, בעירת למינרית, עבדה טוב מאוד עבור דגימות בקנה מידה קטנות, בסופו של דבר וכתוצאה מכך נתונים תוך דיוק 15% עבור תוצאות מתכוונות הרבה יותר עבור measurem המקומיהמציג 4-6. הגורם התאמת למדידות שיעור המוני אובדן המקומיים הללו תלוי במספר והמסה ספולדינג של דלק הנציג ומאפייני התרמו-פיזי אחרים של הדלק אשר ניתן לחשב מראש. מהתוצאות עולה כי טכניקה זו עשויה להיות שימושית כדי לחלץ כמויות אלה ולהבין את שריפת דלקים בהיקף קטן בפירוט רב יותר בעתיד. מחקרים אחרים בספרות הרחיבו את העבודה נציג כאן שילוב 4 וניסויי סימולציות נומריות על דגימות אנכיות מוכווני, שריפת 4,5 בחופשיות, ואופקיים רכובים דגימות תחת רוחות סביבה 6. עבור תצורות אלה, מרכיבי ונתיבים חומים גם נקבעו באופן מקומי על פני שטח הדלק תוך שימוש באותה הטכניקה תרמית בסדר תילים מאוד קרובה לפני שטח הדלק המרוכז. בעוד מרכיבים של שטף חום נמדדו בעבר על ידי שימוש מודד מוטבעים, תיהטכניקה של הוא פולשנית ומציע מדידה ישירה של והנתיבים חום הסעה, אשר לא היה אפשרי קודם לכן. זהירות מיוחדת יש לנקוט במהלך ניסויים בעת בחירת תצורות ספציפיות והתקנה של המנגנון. בניסויים אלה, צמדים שנבחרו בשלב 3.2 שבלט משפופרת חרס קטנה, שמירת מתח על החוט ולהפוך את המיקום של תרמי קבוע יחסית. באמצעות חוט תרמי התלוי מעל הלהבה כולו ללא צינור יפחית הפרעות אפשריות מצינור הקרמיקה, אולם זה יגרום באיתור המיקום הספציפי של תרמי הרבה יותר משתנה ככל שהחוט נוטה להתרחב עם טמפרטורות הגדלה. לפעמים שינויים בתצורה יכולים לגרום השפעות לרוחב המדגם (למשל להטות את המדגם). אם המערך יהיה שונה מאלה למדו בעבר 4-6, סביב צעד 4.14 בדיקות מדי פעם כי mea טמפרטורת הלהבהsurements לרוחב המדגם מראה וריאציה משמעותית יש לנקוט (כלומר, נחה 2-D עדיין מחזיקה). אחרת, מערכת מיפוי 3-D יהיה צורך ליישם. השלבים הקריטיים ביותר בעת ביצוע הניסויים צריך לעשות עם הכנה של דלק ושימוש נכון של צמדים. גם סטיות קלות המיצוב של צמדים יכול לגרום לשגיאות, ולכן יש לנקוט זהירות כאשר מיצוב תרמי בצעדים 3.2, 4.13 ו 4.14. פתיל הדלק חייב גם להיות ממוקם כך שטוח משטח ככל האפשר נשמר (שלב 2.1) וכל חומר המילוי יש לאפות מתוך פתילות (שלב 2.1.1). מערכת הפליטה, מופעלת בשלב 4.1 צריכה גם להישמר כפי מינימאלי או מבודדת קרוב ניתן הניסוי, במטרה לסייע במיגור פרעות זרימה. זה צריך להיבדק על ידי הבטחת נר קטן הוא לא מפוצץ שם המבחן יתקיים (ללא רוח). מתסכל, מסךניתן להשתמש, מתקן או בחינה נפרד סגורים בתוך חלל גדול כדי להשיג את זה. בשלב 4.2, הדלק המוצק חייב להיות מוצת כמו אחיד ככל האפשר. בעוד לפיד פרופאן הוא לא המקור האידיאלי ביותר לעשות זאת, ניסויים לא נמצאו להיות רגישים מקור ההצתה בעבודה בעבר 4-6. רגישות מקור ההצתה יש לתעד במהלך ניסויים על ידי שינוי הזמן או עוצמת החשיפה וההתבוננות את התוצאות על שיעור שריפת מונית היציב. אם הרגישות הוא ציין פנל קורן צריך לחילופין לשמש להצית דגימות. דלק סולידי, או כל דלק כי אין באזור שריפת יציב גדול (&gt; 300 שניות) כפי שנצפה על ידי תעריפים-אובדן מסה צריך מיפוי טמפרטורה שצולם במהלך אזור קצר. למשל, בשלב 4.13 המיפוי מומלץ PMMA להילקח על 150 השניות הראשונות, ואילו הדלק הוא עדיין יחסית שטוח ורגרסיה משטח תועד היטב. מדידות רגרסיה Surface יכול להשתמש אניmageJ או תוכנת תמונה דומה אחרת למדוד פיקסלים על התמונות להמיר אורך. לחלופין, מיקרומטר דיגיטלי ניתן להשתמש כדי למדוד את רגרסיה השטח של הצלחת המוצקה לאחר שזה מתקרר (לציין את פני השטח של חומרים &quot;מבעבעים&quot; כגון PMMA חייב להיות שייף ראשון). מתאם שיעור השריפה המוצע מבוסס על נחות למינרית, לעומת זאת, השערה הוא כי טכניקה זו צריכה לעקוב צורה דומה עבור שריפת סוערים של משטח דלק, אם כי עם מערכת יחסים יציבים שונה אשר צריכים להיקבע באופן ניסיוני. העבודה המוצגת כאן ניתן להאריך ובהמשך סוערי בעירת שכבת גבול ואינטראקציות כלולות בין המערבולת ושחרור חום פאזיים גז, אשר מובילות את שטף חום אירוע על פני שטח הדלק ניתן לבחון אותה. התאוריה שעליה מתאם שיעור השריפה מבוססת גם מזניחה קרינה. התיאוריה מוצגת בצורה פשטנית leading לאי ודאות יכולות הניבוי שלה בנסיבות שאינן מכוסות על ידי העבודה הנוכחית. למשל, המתודולוגיה הנתון לא יפעל להבות sooting גבוהות שבה שטף החום אל פני השטח הוא מקרין שמש ברובו. עבור הלהבות קיר סוערים גדולות, שם שטף חום קרינה על פני שטח הדלק המרוכזים הוא גבוה, מתאם שיעור שריפת המוצע יכול או לא יכול לעבוד. הכללת השפעות הקרינה ב המתאם המוצע, אם כן, מחקר רצוי עוד צריך להיעשות כדי לקבוע מה הקשר התפקודי הזה. אזור זה דורש שיפורים במודל אם שיטות חיזוי בטוחות ממומשות בתור להבות כאלה.

בעוד התקדמות קריטית נעשתה בתחום מחקר בטיחות אש במאות שנים האחרונות, בניבוי שיעורי התפשטות אש עדיין עדיין מהווה אתגר עבור חומרים רבים בתצורות מגוונות. התפשטות להבה לעתים קרובות ממשיכה בשתי הסביבות נבנו או טבעיים כסדרה של ignitions של אלמנטים חדשים, הנובעת ממקור ראשוני של הצתה. ידיעת מאפייני שריפת חומרי שריפת פרט היא קריטית כדי לחזות אלה שיעורי התפשטות אש, כי זה תורם שיעורי חימום לאלמנטי unignited. שיעור חום-שחרור (הרר) של מרכיב הדלק ולכן צוטט ככמות הבסיסית ביותר במחקר אש 1, הינו כ השווה לשיעור (מסה-הפסד) שריפת הדלק מרוכז פאזיים, הוא שיעור התאדות שיעור דלק או פירוליזה נוזלי של דלק מוצק. שיעור השריפה יכול להיחשב כמדד של הדליקות של מאטרial ומהווה פרמטר קריטי ניתוח סיכוני אש בתכנון מערכות כיבוי אש. ההפסד המוני מקומיים (או הצריבה) שיעור, M &quot;f, של קיר אנכי היא, בפרט, משתנה חשוב בעיות אש רבות הקשורים, כגון התפשטות אש על קיר, צמיחת אש, ושיעורי אנרגית שחרור בתוך אש מתחמת, ואת ההתפשטות של תמרות עשן וגז חם עבור חיזוי של התפשטות אש כלפי מעלה על קיר אנכי, גובה ההלהבה חייב להיות מחושב, אשר תלוי בשיעור שחרור אנרגיה הכולל;. זה, בתורו, מושפע באופן ישיר על ידי השיעור המוני האובדן המקומי המשולב מעל אזור pyrolyzing כל הקיר 2-3. בעוד ידע של שיעורים המוני אובדן המשולב אלה ידועים יחסית היטב, ידע של שיעורי שריפת מונית במקומות מדורגים לאורך משטח דלק אינו היטב ידוע בגלל שיטות ניסיוניות למדידת שיעורים כאלה הם מוגבלים במידה קיצונית. טכניקה המספק זו שריפת מונית &quot;מקומי&quot; שיעורמידע יכול לספק תובנה מוגברת שריפת דלקים מרוכזים, המאפשר לחוקרים נוספים להבין את המנגנונים אשר להבדיל דלקים או תצורות שונים זו מזו. כמו רוב חומרי מוערכים ראשונים בקנה המידה הקטן (למשל, בתוך קלורימטר חרוט 1), כצעד ראשון הגיוני הוא לספק טכניקה כדי למדוד את שיעורי שריפת מונית מקומיים בלהבות דיפוזיה קטנות, למינרית על משטחי דלק מרוכזים. העבודה המוצגת כאן דן מתודולוגיה הניסיונית ופרוטוקולים לביצוע ניסויים על להבות למינרית יציבות הוקמו על משטחי דלק מרוכזים. הערכה הדרגתית טמפרטורה המקומית באמצעות צמדי מייקרו היא טכניקה יעילה במיוחד עבור להערכת שיעורי שריפת מונית המקומיות ונתיבים חומים הלהבות הללו 4-6. מניתוח נתוני הספרות מראה את הקושי לקבוע העברת חום מקומי, מקדמי בעירה וחיכוך על condenמשטח דלק SED, אשר חשובים להבנת הפיסיקה ואת המנגנונים המניעים אש בפרט והתפשטותו 4-6. מרכיבים ונתיבים חומים, אשר נותרו אולי נכס האש הכי טוב נמדד במקומות מקומיים על פני שטח דלק, מוכיחים קשים למדוד. אפקטים כגון השתנות של דלקים, מדרגיות שטף חום, קושי בהשגת תנאי מצב יציבים שונים טכנולוגיות מד שטף חום תרמו פיזור רחב למדי של נתונים אשר זמין בספרות 4. מדידות של הדרגתיים טמפרטורה מקומיים עם דיוק גבוה תסייענה להקל שונות הזאת וגם לספק מתאמי העברת חום שיכול לשמש עבור אימות מספרית של שריפות קיר למינרית, בעית מחקר אש הקנונית. ניסויים כאלה הם גם שימושיים לחקור את הקשר הדינאמי בין להבות משטח דלק פאזיים גז תמצית דליקות ב למינרית שכבת גבול סוערתים. שיטות כדי ללכוד אלה הדרגתי טמפרטורה במדויק באופן מדויק דיר מתוארות להלן.

<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

בעזרת מודל של התנהגות השריפה המציאותית של דלקים פאזיים מרוכזים נשאר מחוץ להישג ידם, בין שאר בשל קושי לפתור את יחסי הגומלין המורכבים המתרחשים בממשק שבין להבות פאזיים גז ודלקים פאזיים מרוכז. המחקר הנוכחי מספק טכניקה כדי לחקור את הקשר הדינאמי בין משטח דלק מרוכז דליקות ולהבות פאזיים גז בשכבות גבול למינרית. ניסויים שנערכו בעבר בשני סביבות ההסעה מאולצות חופשיות הזאת היא דלקים מוצקים ונוזליים. מתודולוגיה ייחודית, המבוססת על אנלוגית ריינולדס, שמשה כדי להעריך שיעורי שריפת מונית מקומיים ונתיבים חומים הלהבה עבור להבות דיפוזיה שכבת הגבול למינרית אלה ניצול הדרגתי טמפרטורה מקומית על קרקע הדלק. שיעורי שריפת המונית מקומיים ומשוב חום הסעה ו קרינה מההלהבות נמדדו בשני האזורים פירוליזה ואת הפלומה באמצעות הדרגתיים טמפרטורה ממופים ליד הקיר על ידי Traver שני ציריםמערכת se. ניסויים אלה הם זמן רב והוא יכול להיות מאתגר לעצב כמו פני שטח הדלק המרוכזים שורפים בהתמדה לתקופה מוגבלת בלבד של זמן לאחר הצתה. פרופילי הטמפרטורה הקרוב לפני שטח הדלק צריכים להיות ממופים במהלך שריפה קבועה של משטח דלק מרוכז ברזולוציה מרחבית גבוהה מאוד כדי ללכוד הערכות סבירות של הדרגתיים טמפרטורה מקומיים. תיקונים זהירים להפסדי חום קרינה מן הצמדים חיוניים גם עבור מדידות מדויקות. מסיבות אלו, הגדרת הניסוי כולו צריך להיות אוטומטי עם מנגנון חוצה מבוקרת מחשב, ביטול ביותר טעויות בשל המיקום של א-תרמי מיקרו. מתווה של צעדים כדי ללכוד reproducibly הדרגתי טמפרטורה ליד הקיר ולהשתמש בם כדי להעריך את שיעורי שריפה מקומיות ונתיבים חומים מסופק.

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.

מתודולוגיה ניסויית עבור הערכת שטפי חום מקומי שיעורי הבוער Steady להבות דיפוזיה שכבה למינרית גבול

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.

מדידות התפצלות וזמינות ביולוגיות של הסביבה פלוטוניום שימוש דיפוזיה בThin 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 ...

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.

חקירת Layer פליטה ספקטרליים Boundary במהלך פולשני חומר בדיקה ב 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.

מדידת שיעורי Outgassing של פלדות

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.

נוהל ניסיוני עבור ספינינג חם של רכיבי אלומיניום יצוקים

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.

יישום ניסיוני של שיטת ייצור ללא הפרדות צבע חדשה: חשיפת סיבי חשופות על פני השטח Composite בשיטת שכבה רכה

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.

עיצוב, אפיון מתודולוגיה למסננים Tunable MEMS יעיל לטווח רחב

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.

מדידות של גלים בתוך מיכל גל תחת רוח יציב ולא משתנה הזמן מכריח

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.

הנחישות של עירור, צימוד המחירים בין פולטי אור פלזמון משטח Polaritons

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.

לחץ אטמוספירי ייצור של פתיתי בשכבה יחידה מדוד גדול מלבני SnSe

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.

פעפוע של המשדרים פסיבי בזרימת הטיה למינריות

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 ...