המחברים רוצה להכיר בנג'מין Sommerkorn, גבריאל דופונט, ג'ייק Eggan, Chirawat Sanpakit שעזר עם הניסויים שהוצגו כאן. ג'נט Cobian Iñiguez מאשר תמיכה על ידי נאס א MUREP מוסדי מחקר הזדמנות (מירו) גרנט מספר NNX15AP99A. עבודה זו גם מומן על ידי משרד החקלאות/USDI הלאומי אש התוכנית באמצעות הסכם בין שירות היערות של משרד החקלאות, תחנת המחקר PSW, אוניברסיטת קליפורניה - ריברסייד.

התראה: כפי מספר שלבים בפרוטוקול הבאים לערב פעילויות בעלות פוטנציאל לגרום לפציעה, להבטיח כי תקין ציוד מגן אישי (עיקרון השוויון הפוליטי) משמש בעקבות פרוטוקול הבטיחות הוקמה כולל ירי בגדים עמידים, eyewear הגנה.
 1. הכתר דלק מיטה עומס תא ומכשור התקנה <ol><li>לשנות 4 C-סוגרים על-ידי הצמדת באביב כפול שער טבעות מתכת (ראה טבלה של חומרים) דרך החור pin-המלחציים &#39; s בורג הקצה (ראה איור 2). להשתמש את טבעות מתכת להשעות את המיטה דלק הכתר.</li>
	<li>באמצעות קבוצה שונה של C-מלחציים, מוספית כל תא מד מתח טעינה בחלק העליון של המסגרת מנהרת רוח (ראה איור 2).</li>
	<li>צרף ששינה C-מלחציים עד הסוף חינם של תאי זן מד, עם טבעות מתכת שמוט. לצרף שרשראות הפלטפורמה המיטה דלק הכתר.</li>
	<li>להשעות את הפלטפורמה כתר למיטה דלק מהמסגרת מנהרת רוח, לחבר כל אחת מהרשתות מיטה דלק הכתר carabiner.</li>
	<li>פעם לכל התאים ארבע עומס מלא תיטען מחובר למיטה דלק, להתחבר לגשר ויטסטון אשר ישמשו עבור רכישת נתונים שהאזנות שלהן. לכסות את התאים עומס עם אש בידוד חומרים, כמו מהסוג המשמש עבור מקלטים אש.</li>
</ol> <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig2.jpg" /> איור 2: מנהרת רוח הכתר דלק מיטה עומס תא אינסטרומנטציה. () מבט מלפנים מנהרת רוח (b) שונה C-קלאמפ עם שרשרת מיטה דלק carabiner והכתר התומך המיטה דלק הכתר. (ג) טען תא מחוברים למסגרת מנהרת רוח באמצעות C-מלחציים. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig2large.jpg" target="_blank"> אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
 2. לטעון כיול תא הערה: האות המיוצר על ידי תאי טעינה מומר של המסה שווה ערך באמצעות: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq2.jpg" /> 
איפה V האות, בדרך כלל במילי-ואטים, A ו- B הם קבועים כדי לקבוע באמצעות כיול, ומייצג m המסה גרמים. כל הפרמטרים במשוואה (2) מתקבלים באמצעות ממשק שליטה כלי מותאם אישית שפותח עבור מכשור המונים הכתר של פרוטוקול זה. כאשר הראשונה באמצעות המערכת, דיוק משקולות משמשות כדי לכייל את האות תא המטען. כיול קבועים A ו- B ניתן להשיג מבוסס על האות המופק בעת מדידת העומס של משקולות דיוק אלה. הקבוע מחושבת על פי: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq3.jpg" /> איפה m t המסה של הניסיון דיוק המשקל, w זה האות מיוצר עם משקל טעון על תא המטען, ואילו w, o תואמת לאות המיוצר כאשר אין כל משקל מוחל על תא המטען.
<ol><li>כדי להשיג את כיול קבוע A, הוק דיוק משקולות (מגוון יהיה 200-500 גרם) לתא המטען הראשון. להשתמש את המסה של משקולות דיוק כמו הפרמטר m t במשוואה (3).</li>
	<li>להגדיר את רווח תא המטען 128 באמצעות השדה # קלט כפי שמוצג באיור 3b, i.1. זה תואם את הערך המרבי המותר ע י המכשיר.</li>
	<li>לקרוא את אות הפלט-פלט 0 מתוך ממשק המכשיר (ראה איור 3b, i2). זהו פרמטר w במשוואה (3).</li>
	<li>שחרר את המשקל, לקרוא את הערכים החדשים המוצגים בממשק של כלי נגינה ( איור 3b, i2). זהו פרמטר w, o.</li>
	<li>חישוב A בהתבסס על הפרמטרים (m t , w, w, o) בשנת צעדים 2.1 ל 2.4, הציגה את המשוואות.</li>
	<li>בממשק בקר, למלא את ה-Ch ערך 0-M עבור כל חיישן עם הערך A שהושג בשלב הקודם.</li>
	<li>למצוא את ערך ההיסט כערך, B, להסיר כל משקולות, לקרוא הערך &#39; פלטי מכויל (g) &#39; תיבת (ראה איור 3 c i2), להכפיל ערך זה ב-1. המספר שהתקבל הוא הקבוע B, הקלד את המספר הזה, &#34; תוספת &#34; Ch תיבת 0-A (ראה איור 3 c, i.3).</li>
	<li>חזור על השלבים 2.3-2.8 לכל תא מטען (0, 1, 2, 3), המערכת עכשיו מכויל לחלוטין; להמשיך לטעון את המיטות דלק עם שהדלקים.</li>
</ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig3.jpg" /> איור 3: כלי בקרה ממשק נתונים קלט השלבים על תא המטען כיול. חלון ההתקנה הראשונית () גשר עם רווח ההתקנה ולאפשר תיבת (b) חלון בשלב ראשון של כיול תא המטען (c) חלון עבור השלב השני של כיול תא המטען (d) חלון לסוף הבמה של כיול עומס תא, הקובץ יישמר כאן, רישום נתונים הופעל. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig3large.jpg" target="_blank"> אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
 3. הכנה של שפרל ומיטות דלק אקסלסיור הערה: ניסוי משתמש 2 ק ג של chamise בשידור חי, 0.5 ק ג של אקסלסיור (עץ צפצפה גרוסים).
<ol><li>מן הערימה של דלק שנאספו עבור צריבת, לאסוף בקבוקים 1-ליטר דלק (3-4 בקבוקים).
	<ol><li>בצע את ההליכים המותווית על ידי ארצו ודין כדי דגימות יבש תנור ולקבל דלק לחות תוכן 30.</li>
	</ol></li> <li>לקצץ ענפים בודדים מן צרור chamise שנקטפו לאחרונה כדי להסיר חומר מת והחומרים סניף גדול מ- ¼ ס מ קוטר. הכנס את חומר הדלק בשידור חי הנותרים מכל שקילה.</li>
	<li>בחר 2 ק ג של chamise של גזוז, 0.5 ק ג של אקסלסיור באמצעות סרגל אלקטרונית. במקום 0.5 ק ג של אקסלסיור לרציף דלק משטח מיטה על הרצפה מנהרת רוח, המבטיח כי הצפיפות בצובר הוא כמו אחיד ככל האפשר. עושים זאת על ידי הצבת כמות ידועה של אקסלסיור לעומק אזור ידוע.</li>
	<li>למשוך בנפרד (מוך) המלון הדחוס כדי להקטין הצפיפות בצובר שלה אז זה יבער בקלות. לטעון 2 ק ג של chamise החתוך על הפלטפורמה תולה את התאים עומס כדי ליצור את המיטה דלק מוגברות. אחיד להתפשט הענפים chamise פלטפורמת כולו לייצר מיטה דלק אחיד.</li>
</ol> 4. צמד תרמי סידור הערה: צמדים תרמיים מסוג K משמשים כדי למדוד טמפרטורה של שתי מיטות דלק. נתונים נאספים באמצעות מערכת רכישת נתונים נשלט עם משתמש גרפיים מותאמים אישית ממשק (ראה טבלה של חומרים עבור תוכנת עיצוב בקר). ייעוד שונה מומלץ לשימוש הם צמדים תרמיים AWG 24 עם זמן תגובה של 0.9 ס
<ol><li>לחבר מערך של 16 24 AWG צמדים תרמיים (קוטר מנצח: 0.51054 מ מ) לוגר נתונים (זמן תגובה: 0.9 s).</li>
	<li>מכניס צמדים תרמיים 6 השכבה דלק הכתר. במקום אלה צמדים תרמיים 20 ס מ אחד מהשני, יש להימנע ממגע של צמדים תרמיים עם ענפים. להוסיף 10 ייעוד שונה אל שכבת פני השטח דלק. למקם את אלה צמדים תרמיים משטח דלק 10 ס מ אחד מהשני, להימנע ממגע של צמדים תרמיים עם סניפים (ראה איור 4).</li>
	<li>להפעיל רישום נתונים על-ידי לחיצה &#34; התחלה &#34; לחצן בממשק תוכנת שליטה צמד תרמי.</li>
</ol> <img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig4.jpg" /> איור 4: תרשים של השטח והכתר דלק מיטות עם מערך צמד תרמי מיקום- כאן צמדים תרמיים 6 הוכנסו לתוך השכבה דלק הכתר 20 ס מ אחד מהשני. צמדים תרמיים 10 הוכנסו אל שכבת פני השטח דלק 10 ס מ אחד מהשני. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig4large.jpg" target="_blank"> אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
 5. ההתקנה רכישת התמונה היעד הפניה <ol><li>הר הדימוי שיש סימנים אדומים במרווחים של 10-ס ממעל החלון מנהרת רוח. להשתמש יעד זה כהפניה כדי לקבוע את גובה הלהבה מהוידאו ניסוי. 
	הערה: מדגם הגולן להבה מוצגים באיור 5.</li>
	אוסף <li>הגדרת נתוני הצילום. התמקדות באזור הבדיקה מנהרת רוח, להתאים את המוקד המצלמה כדי ללכוד את המטרה כל התייחסות אנכי, כמו גם אזור המיטה דלק.</li>
	<li>התקנת מצלמת וידאו אוסף נתונים. לטעון את המצלמה עם הר קיר אוניברסלי מצלמה על הקיר כדי לספק תצוגה מלאה של סעיף מבחן מנהרת רוח.</li>
</ol> <img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig5.jpg" /> איור 5: צילום של מדגם הגולן להבה של ניסוי טיפוסי. המטרה חזותי כחול עם סימון אדום משמש הפניה כדי לקבוע את גובה הלהבה מהוידאו הניסוי. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig5large.jpg" target="_blank"> אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
 6. ההתקנה לזרום הערה: מנהרת הרוח הינו מצויד עם מאוורר מהירות משתנה. זרימת אוויר במנהרת הרוח כוילה בעבר על מהירות המאוורר. כדי להשיג את מהירות הרוח הרצוי, מהירות הסיבוב של מאוורר (ב- Hz) נבחרה. בניסויים הנוכחי, נחקרו אין הרוח ואת המקרים זרימת רוח 1 m/s.
<ol><li>להגדיר מהירות המאוורר 1 m/s של בקר המהירות. תדליק את המאוורר כדי לוודא שהוא מתפקד כראוי.</li>
	<li>בטל את המאוורר. . זה עכשיו מוכן לשימוש. 
	הערה: הבניין צריבה נועד לערוך ניסויים אש בבטחה תוך כדי פינוי עשן מרחב העבודה. נא להודיע לרשויות מקומיות אש כי מתנהלים ניסויים כדי למנוע ההתרחשות של אזעקות שווא.</li>
	<li>לסגור את כל הדלתות בתוך הבניין כדי להבטיח כי האוורור גג היציאה היחידה האפשרית לפינוי עשן.</li>
	האוהדים <li>להפוך את אספקת האוויר להכניס אויר צח מ מחוץ לבניין בגובה הרצפה. להפעיל את הפליטה מעריצים לפינוי עשן דרך פתחי האוורור הגג. 
	הערה: זה תקים על מהירות נמוכה, זרימת האוויר נפח גבוה מ מחוץ לבניין המתנשא אנכית לאור ההבדל לחץ קל, הפתחים הגג.</li>
	<li>לפני כל ניסוי, להשתמש רטוב-הנורה מד לחות כדי למדוד את הלחות היחסית ואת הטמפרטורה של האוויר אמביינט.</li>
</ol> 7. ההצתה (ליישם בו זמנית עם שלב 8) הערה: תהליך הצתה צריך להתנהל כדלקמן על-ידי חבר הצוות ההצתה. לבטיחות מוגברת, מומלץ כי חבר הצוות השני יישארו ליד אזור הבדיקה במהלך ההצתה.
<ol><li>כאשר הורו &#39; להצית &#39;, להשרות בחוד החנית של המיטה דלק משטח אקסלסיור עם שפגע בסימני אתיל אלכוהול. מקם את הבקבוק אלכוהול ספורים מאזור הצתה, באמצעות להביור בוטאן, להצית בקצה של המיטה דלק משטח בקו מקביל בחוד החנית של המיטה דלק. להיות שומר מצוות כמו דלק ספוגת האלכוהול תוצת בקלות.</li>
	<li>לאחר המיטה דלק הציתה, צא סעיף מבחן וסגור את הדלת המנהרה. אם הרוח נדרשת עבור הניסוי, תדליק את המאוורר מנהרת רוח.</li>
</ol> 8. ליזום לפעול ניסיונית הערה: בעת אימות הניסוי מוגדר כראוי, יש להפעיל את המצלמות.
<ol><li>להפעיל את מצלמת הווידאו כדי להקליט.</li>
	<li>לדבר בקול רם את הניסוי המספר/הקוד, תאריך ו תצורת ניסיוני אז המיקרופון על מצלמת הוידיאו מתעד את המידע הזה.</li>
	<li>להורות הצוות המחשב להתחיל רישום נתונים על ידי מתקתק &#34; לאפשר רישום נתונים &#34; אפשרות בממשק הבקרה של כלי נגינה (ראה איור 3d, i.1). להנחות את האדם ההצתה כדי להצית את הדלק. ברגע חבר צוות ההצתה יוצא מנהרת הרוח, להורות את רוח הצוות כדי להפעיל את המאוורר מנהרת רוח. . זה יהיה תחילת הניסוי שבו הזמן הוא אפס (t = 0).</li>
</ol>

<ol><li>California Department of Forestry and Fire Protection. Incident Information, 2016. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://cdfdata.fire.ca.gov/incidents/">http://cdfdata.fire.ca.gov/incidents/</a> (2016).</li>
<li>Minnich, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fire+mosaics+in+southern+California+and+northern+Baja+California%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Fire mosaics in southern California and northern Baja California.</a> Science. 219 (4590), 1287-1294 (1983).</li>
<li>Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Weise, D. R. <a target="_blank" href="http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.1005.7175&rep=rep1&type=pdf">Experimental modelling of crown fire initiation in open and closed shrubland systems.</a> Int. J. Wildl. Fire. 23 (4), 451-462 (2014).</li>
<li>Rothermel, R. C., Philpot, C. W. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/48635">Predicting changes in chaparral flammability.</a> J. For. 71 (10), 640-643 (1973).</li>
<li>Van Wagner, C. E. <a target="_blank" href="https://www.snap.uaf.edu/webshared/JenNorthway/AKFireModelingWorkshop/AKFireModelingWkshp/FSPro%20Analysis%20Guide%20References/VanWagner%201977%20Conditions%20for%20the%20start.pdf">Conditions for the start and spread of crown fire.</a> Can. J. For. Res. 7, 23-34 (1977).</li>
<li>Fons, W. L. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/260376520_W_L_Fons_Analysis_of_fire_spread_in_light_fuels_Journal_of_Agricultural_Research_7293--121_1946">Analysis of Fire Spread in Light Forest Fuels.</a> J. Agric. Res. (3), (1946).</li>
<li>Lozano, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22An+investigation+of+surface+and+crown+fire+dynamics+in+shrub+fuels++%5B%5D%22">An investigation of surface and crown fire dynamics in shrub fuels [dissertation]</a>. , University of California-Riverside. 222 (2011).</li>
<li>Weise, D., Zhou, X., Sun, L., Mahalingam, S. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/34817">Fire spread in chaparral-'go or no-go?'.</a> Int. J. Wildl. Fire. 14, 99-106 (2005).</li>
<li>Cruz, M. G., Butler, B. W., Alexander, M. E., Forthofer, J. M., Wakimoto, R. H. <a target="_blank" href="https://cfs.nrcan.gc.ca/publications?id=26054">Predicting the ignition of crown fuels above a spreading surface fire. Part I: Model idealization.</a> Int. J. Wildl. Fire. 15 (1), 47-60 (2006).</li>
<li>Cruz, M. G., Butler, B. W., Alexander, M. E., Forthofer, J. M., Wakimoto, R. H. <a target="_blank" href="ftp://ftp.nofc.forestry.ca/pub/fire/Alexander/USFS_RD_WildlandFireReview/references/cruz_butler_alexander_2006.pdf">Predicting the ignition of crown fuels above a spreading surface fire. Part II: Model idealization.</a> Int. J. Wildl. Fire. 15 (1), 47-60 (2006).</li>
<li>Li, J., Mahalingam, S., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/53603">Experimental investigation of fire propagation in single live shrubs.</a> Int. J. Wildl. Fire. 26 (1), 58-70 (2017).</li>
<li>Byram, G. M. <a target="_blank" href="https://www.frames.gov/catalog/9652">Combustian of Forest Fuels.</a> For. Fire Control Use. , 61-89 (1959).</li>
<li>Dupuy, J. L., Maréchal, J., Morvan, D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010218003001470">Fires from a cylindrical forest fuel burner: Combustion dynamics and flame properties.</a> Combust. Flame. 135 (1-2), 65-76 (2003).</li>
<li>Sun, L., Zhou, X., Mahalingam, S., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.fs.usda.gov/treesearch-beta/pubs/34818">Comparison of burning characteristics of live and dead chaparral fuels.</a> Combust. Flame. 144 (1-2), 349-359 (2006).</li>
<li>Fletcher, T. H., Pickett, B. M., et al. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/30610">Effects of Moisture on Ignition Behavior of Moist California Chaparral and Utah Leaves.</a> Combust. Sci. Technol. 179 (6), 1183-1203 (2007).</li>
<li>Engstrom, J. D., Butler, J. K., Smith, S. G., Baxter, L. L., Fletcher, T. H., WEISE, D. R. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00102200490474278">Ignition Behavior of Live California Chaparral Leaves.</a> Combust. Sci. Technol. 176 (9), 1577-1591 (2004).</li>
<li>Zukoski, E. <a target="_blank" href="http://www.iafss.org/publications/fss/1/1">Fluid Dynamic Aspects Of Room Fires.</a> Fire Saf. Sci. 1, 1-30 (1986).</li>
<li>Thomas, P. H., Webster, C. T., Raftery, M. M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0010218061901171">Some experiments on buoyant diffusion flames.</a> Combust. Flame. 5, 359-367 (1961).</li>
<li>Finney, M. a, Cohen, J. D., McAllister, S. S., Jolly, W. M. <a target="_blank" href="https://www.fs.fed.us/rm/pubs_other/rmrs_2013_finney_m001.pdf">On the need for a theory of wildland fire spread.</a> Intl J Wildl Fire. 22 (1), 25-36 (2013).</li>
<li>Mendes-Lopes, J. M. C., Ventura, J. M. P., Amaral, J. M. P. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/228756769_Flame_characteristics_temperature-time_curves_and_rate_of_spread_in_fires_propagating_in_a_bed_of_Pinus_pinaster_needles">Flame characteristics, temperature-time curves, and rate of spread in fires propagating in a bed of Pinus pinaster needles.</a> Int. J. Wildl. Fire. 12 (1), 67-84 (2003).</li>
<li>Williams, F. A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0082078477804153">Mechanisms of fire spread.</a> Symp. Combust. 16 (1), 1281-1294 (1977).</li>
<li>Sullivan, A. L., Ball, R. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231011012052">Thermal decomposition and combustion chemistry of cellulosic biomass.</a> Atmospheric Environment. 47, 133-141 (2012).</li>
<li>Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Zhou, X., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/33309">Experimental and Numerical Modeling of Shrub Crown Fire Initiation.</a> Combust. Sci. Technol. , 618-640 (2016).</li>
<li>Tachajapong, W., Lozano, J., Mahalingam, S., Zhou, X., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/30613">An investigation of crown fuel bulk density effects on the dynamics of crown fire initiation in Shrublands.</a> Combust. Sci. Technol. 180 (4), 593-615 (2008).</li>
<li>Zhou, X., Weise, D., Mahalingam, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0082078404000748">Experimental measurements and numerical modeling of marginal burning in live chaparral fuel beds.</a> Proc. Combust. Inst. 30 (2), 2287-2294 (2005).</li>
<li>Pickett, B. M., Isackson, C., Wunder, R., Fletcher, T. H., Butler, B. W., Weise, D. R. <a target="_blank" href="https://www.fs.fed.us/rm/pubs_other/rmrs_2009_pickett_b001.pdf">Flame interactions and burning characteristics of two live leaf samples.</a> Int. J. Wildl. Fire. 18 (7), 865-874 (2009).</li>
<li>Cobian-Iñiguez, J., Sanpakit, C., et al. Laboratory Experiments to Study Surface to Crown Fire Transition in Chaparral. Fall Meet. West. States Sect. Combust. Inst. , Paper #134HC-0040 (2015).</li>
<li>Silvani, X., Morandini, F. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379711208000817">Fire spread experiments in the field: Temperature and heat fluxes measurements.</a> Fire Safety J. 44 (2), 279-285 (2009).</li>
<li>Morandini, F., Silvani, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379711206000191">Fire spread experiment across Mediterranean shrub: Influence of wind on flame front properties.</a> Fire Safety J. 41 (3), 229-235 (2006).</li>
<li>Countryman, C. M., Dean, W. A. Measuring moisture content in living chaparral: a field user's manual. USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW-36. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr036/">http://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr036/</a> 28(1979).</li>
<li>Albini, F. A. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00102208508960381">A Model for Fire Spread in Wildland Fuels by- Radiation.</a> Combust. Flame. 42, (1985).</li>
<li>Rothermel, R. C. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/32533">A Mathematical Model for Predicting Fire Spread in Wildland Fuels.</a> USDA For. Serv. Res. Pap. INT-115. , 40(1972).</li>
<li>Freeborn, P. H., Wooster, M. J., et al. <a target="_blank" href="https://www.fs.fed.us/rm/pubs_other/rmrs_2008_freeborn_p001.pdf">Relationships between energy release, fuel mass loss, and trace gas an aerosol emissions during laboratory biomass fires.</a> J. Geophys. Res. Atmos. 113 (1), 1-17 (2008).</li>
<li>Finney, M. A., Cohen, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+buoyant+flame+dynamics+in+wildfire+spread%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Nat+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Role of buoyant flame dynamics in wildfire spread.</a> Proc Nat Acad Sci USA. 112 (32), 9833-9838 (2015).</li>
<li>Green, L. R. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/24106">Burning by prescription in chaparral.</a> USDA For. Serv. Gen. Tech. Rep. PSW-51. , 36(1981).</li>
<li>Cohen, J., Bradshaw, B. <a target="_blank" href="https://www.treesearch.fs.fed.us/pubs/47678">Fire behavior modeling - a decision tool.</a> Proc. Prescr. Burn. Midwest State Art. , 1-5 (1986).</li>
<li>Weise, D. R., Koo, E., Zhou, X., Mahalingam, S., Morandini, F., Balbi, J. H. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/WF/WF15177">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://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOmodan%2C+S+%22Fire+Behavior+Modeling+-+Experiment+on+Surface+Fire+Transition+to+the+Elevated+Live+Fuel+A%22">Fire Behavior Modeling - Experiment on Surface Fire Transition to the Elevated Live Fuel A</a>. , (2015).</li>
<li>Mulvaney, J. J., Sullivan, A. L., Cary, G. J., Bishop, G. R. <a target="_blank" href="http://www.publish.csiro.au/WF/WF15068">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>

המחברים אין לחשוף.

היכולת למדוד את המסה דלק מוגברות לאורך כל הניסוי היה אחד היתרונות העיקריים של הטכניקה המובאת כאן. מחקרים קודמים כתובות אש שפרל התמקדו על חניכה אש היחידה או כתר או רק על משטח להפיץ, אך לא בשניהם. מחקרים כאלה יש לכמת את האפשרות של הצתה לשכבת הכתר, שנשאר המחקר של התפשטות עבור עבודה בעתיד<sup class="x...

בשנת 2016, מדינת קליפורניה חוו בסך של שריפות wildland 6,986, לצרוך דונם 564,8351, תמחיר מיליוני דולרים נזק, ולסכן את הבריאות של מאות אנשים. בגלל האקלים הים תיכוני אזורי, מקור הדלק העיקרי עבור השריפות הם שפרל צמחייה קהילות2. האש התפשטה ב שפרל יכול להיחשב אש הכתר מאז הדלק הראשי הבוערת הוא מוגבה3. שיתוף קיים עם השכבה הכתר בעיקר בשידור חי, היא שכבה דלק משטח מת, אשר מורכב של השחקנים העלים, סניפים, צמחים עשבוניים, אשר גדלים מתחת, בין השיחים בודדים. אש תיזום ביתר קלות בשכבה דלק שטח מת. לאחר השריפה משטח יידלק, שינוי מיגדרי האש על השכבה כתר שבו האנרגיה שפורסמו על ידי האש גדל באופן דרמטי. בזמן שריפות שפרל יש בדרך כלל היה הדגם כאש בהפצת דלקים משטח עמוק4, היה מוגבל חקר שריפות שפרל כמו הכתר שריפות.

כתר המאפיינים אצל שפרל, לרבות צורת החלקיקים העלווה, נבדלים boreal מחטניים יער, שבו אירעה רוב המחקר. מחקרים בקנה מידה רבים של מעבדה ושדה חקרו היבטים שונים של שריפת יער הדינמיקה6,5,7,3,8,9,10 11, ,12. בגדר שמוכר, מספר מחקרים בחנו את השפעת פרמטרים כגון רוח ואש דלק מאפיינים על הכתר שפרל התנהגות. לוזאנו7 בדק מאפייני הכתר אש חניכה בנוכחות שתי מיטות דלק דיסקרטית של הכתר. ב. Tachajapong et al. 3, משטח דיסקרטית ושכבות הכתר נשרפו בתוך מנהרת, האש משטח התאפיינה. רק כתר אש חניכה תוארה באופן מלא עוזב ניתוח מלא של התפשטות לעבודה עתידית. Li. et al. 11 דיווחו על התפשטות של להבה למרות שיחים שפרל יחיד. הקשורות בעבודה, קרוז. et al. 10 , 9 פיתח מודל לחזות את ההצתה של עלים מחטניים מעל פני שטח אש מתפשטת. מאפייני הכוויה של דלקים שפרל נחקרו במחקרים ניסיוני של דלקים בצובר, אדם יוצא13,14,15,16. Dupuy. et al. 13 למד המאפיינים הבוער של מחטי אורן pinaster אקסלסיור על ידי שריפת שהדלקים בסלים גלילי. הם נצפו זה דלקים אלה, גובה הלהבה היה קשור קצב שחרור חום באמצעות חוק שתי חמישיות כוח כפי שדווח בעבר ספרות17,18. שמש ואח 14 שרפת דלקים שפרל בסלים גליליים דומים כדי לנתח את מאפייני שריפת דלקים שפרל שלוש: chamise (Adenostoma fasciculatum), ceanothus (Ceanothus crassifolius), manzanita ( Arctostaphylos glandulosa).
מוטיבציה מאת תוצאות המחקרים הנ ל מעבדה, שהמטרה שלנו כאן היא להציג מתודולוגיה לאפיין התפשטות בשכבות הכתר השטח והן שיח. יתר על כן, אנו שואפים להבהיר כמה מן המאפיינים המרכזיים המכתיבים את מידת האינטראקציה שכבת פני השטח-כתר. למטרה זו, פיתחנו מתודולוגיה מעבדה ניסויית ללמוד את המעבר אנכי של אש בוערת ב דלק משטח wildland כדי אש מתפשטת בדלק שיח מוגברות. אלו סוגים של שריפות, תרגום של האש לכתר שיח, המכונה הכותרת, שעשוי להיות מלווה התפשטות מתמשכת בתנאים הנכונים. באופן כללי, שפרל אש התנהגות מוכתב על-ידי טופוגרפיה, מזג אוויר, דלק19. הוכח, כי רוח משפיע על קצב שחרור אנרגיה8,203,5,דלקים.
האש התפשטה בדלקים נקבובי ניתן להציג כסידרה של מעברים או ספי חייב להיות שחצה כדי להיות מוצלחת21. אנרגטית, חלקיק דלק יידלק אם כמות החום שקיבל תוצאות תערובת של גזים כי מגיבים בהצלחה עם חמצן. הלהבה וכתוצאה מכך מתפשט אם החום של החלקיק בוער מלהיב של חלקיקים דלק הסמוכה. האש משתרעת על פני האדמה, אם הוא מסוגל לחצות את הפערים בין מכלי דלק דליקים. אם הלהבה של האש משטח יכול להפיץ אנכית אל הכתר של שיחים ועצים, שינוי משמעותי בהתנהגות אש, לרבות שיעורי שחרור חום מוגברת, נצפית לעיתים קרובות עקב זמינות גדולה יותר של דלק. אנרגיה תרמית דינמיקה wildland שריפות להקיף מספר סולמות, בקנה מידה גדול מאוד, כגון מגה-שריפות אשר לעיתים קרובות דורשים climatological מידול, הקטן לטפס דרישת סולם כימית קינטית דוגמנות. כאן, אנו מתמודדים עם מעבדה מנהרת רוח בקנה מידה להתנהגות מידול; ללימודים בעירה תאית כימית סולם, הקורא נקרא יצירות סאליבן. et al. 22
מאז 2001, אנחנו הרחבנו את מגוון ניסויים לבחון חלק מעבדה סולם אנרגיה ספי23,8,24,25,26, 27, עם דגש על דלקים בשידור חי המשויך שפרל. ואילו בחוץ מדידות של אש עשוי לספק תוצאות למציאותיים יותר, הסביבה המבוקרת של מנהרת הרוח מאפשרים תיחום של ההשפעה של פרמטרים שונים. שליטה רוח, לדוגמה, חשוב במיוחד עבור שפרל הכתר שריפות המתרחשים באזורים כגון דרום קליפורניה איפה פן סוג רוחות, המכונה החמות והיבשות, מנהלי טיפוסי של אירועים אש. כי מניע מרכזי עבור המתודולוגיה המתוארת כאן היא לחקור את ההשפעה של רוח ואש פרמטרים מבוקרים אחרים על שפרל כפולה, מחקר זה בוצע במנהרת רוח בקנה מידה מעבדה. הקורא הוא בבימויו של העבודה. Silvani et al. 28 עבור מדידות טמפרטורה בשריפות שפרל זהים לאלו שהוצגו כאן. עבור מדידות על ההשפעה של הרוח על התפשטות האש, נא עיין. מוראנדי et al. 29
מספר פרמטרים המשפיעים על ההתפשטות של דלקים שפרל יש נותחו השפעול מאת לכימות ההסתברותהאש התפשטה הצלחה דלק מוגברות מיטות8. המחקר הנוכחי ניסיוני כרוך מתודולוגיה שפותחה ללמוד שפרל הכתר האש להתפשט על-ידי מידול משטח דלקים, כתר דלקים בתוך סעיף מבחן של מנהרת מהירות נמוכה. הדלק משטח הוא המודל עם אקסלסיור (עץ גרוסים יבשים). המיטה דלק משטח מניחים על הקרקע של מנהרת הרוח מעל מידה סטנדרטית (ראה איור 1). ייצוג המיטה דלק הכתר, מיטה דלק עם chamise הונח מעל המיטה דלק עיליים על ידי השעיית הדלק של פלטפורמה רכוב על המסגרת מנהרת רוח (ראה איור 1). בשתי המיטות דלק הם שעברו אינסטרומנטציה עבור טמפרטורה ומדידות אובדן מסת; גאומטריה להבה מתקבל מן הקלטות וידאו של ניסויים. הפרמטרים הנמדדים כוללים שיעור אובדן מסת, תכולת לחות דלק, הלחות היחסית של האוויר. פרמטרים מבוקר היו נוכחות הרוח, המרחק בין דלק משטח מיטה ומיטה דלק הכתר, והנוכחות של דלק עיליים. שיעור אובדן מסת נמדד יכול לשמש כדי לחשב את קצב שחרור חום, אשר מוגדר כ: 
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq1.jpg"> כאשר h הוא החום של דלק פוסילי, m היא המסה דלק, ו- t הוא הזמן.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig1.jpg"> 
איור 1: הגדרת הניסוי מנהרת רוח. מיקומים של המיטה דלק הכתר, המיטה דלק המשטח המאוורר המנהרה סומנו כאנטי לנוחיותכם. המיטה דלק השטח מונחת על הקרקע של מנהרת הרוח מעל מידה סטנדרטית. ייצוג המיטה דלק הכתר, מיטה דלק עם chamise הונח מעל המיטה דלק עיליים על ידי השעיית הדלק של פלטפורמה רכוב על המסגרת מנהרת רוח. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
ניסויים התמקדו להבין את אופן הפעולה של שפרל הכתר שריפות, במיוחד התנעה, מנגנונים של להבה התפשטות, התפשטות, מהירויות הקבלה להבה שיעורי צריכת דלק. ללמוד את האינטראקציה בין משטח אש אש הכתר, שש תצורות של השטח והכתר מיטות דלק עם ובלי זרימת רוח יישומית, נצרבו במנהרת הרוח: דלק הכתר רק עם ובלי רוח (2), כתר, משטח דלק מיטות מופרדות שני המרחקים עם ובלי רוח (4). טבלה 1 מסכמת את תצורות הניסוי עם המעמדות ניסיוני 6. בטבלה, דלק משטח המיטה הפרמטר מציין אם דלק השטח היה נוכח במהלך הניסוי, הפרמטר רוח מתייחס לנוכחות של הרוח, גובה הכתר מתייחס המרחק בין החלק התחתון של המיטה דלק הכתר התחתון של השטח מיטה דלק. לחות דלק היה נמדד עבור ניסוי אבל לא נשלט, תכולת לחות דלק ממוצעת היה 48%, ואילו הערכים המינימליים והמקסימליים היו 18% 68%, בהתאמה.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>מחלקה</td>
			<td>דלק משטח המיטה</td>
			<td>רוח</td>
			<td>גובה הכתר</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A</td>
			<td>נעדר</td>
			<td>אין רוח</td>
			<td>60 או 70 ס מ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B</td>
			<td>נעדר</td>
			<td>1 ms-1</td>
			<td>60 או 70 ס מ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C</td>
			<td>המתנה</td>
			<td>אין רוח</td>
			<td>60 ס מ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D</td>
			<td>המתנה</td>
			<td>אין רוח</td>
			<td>70 ס מ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E</td>
			<td>המתנה</td>
			<td>1 ms-1</td>
			<td>60 ס מ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F</td>
			<td>המתנה</td>
			<td>1 ms-1</td>
			<td>70 ס מ</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
טבלה 1: ניסוי תצורות. כאן דלק משטח המיטה הפרמטר מציין אם דלק השטח היה נוכח במהלך הניסוי, הפרמטר רוח מתייחס לנוכחות של הרוח, גובה הכתר מתייחס המרחק בין החלק התחתון של המיטה דלק הכתר התחתון של המיטה דלק משטח.
מידה אלקטרוניים נמדד משטח דלק בנפח גדול ואנחנו פיתחה מערכת אובדן מסת מותאם אישית עבור השכבה הכתר. המערכת כללה תאים בודדים עומס מחובר בכל פינה של המיטה דלק על תנאי. מצלמות וידאו לצרכן-כיתה הקליט את הלהבות חזותית; עיבוד תמונה של נתונים חזותיים באמצעות קובץ script מותאם אישית שנוצר מאפיינים להבה לרבות גובה וזווית. התוכנית פותחה כדי להמיר מסגרות וידאו מ- RGB (אדום/ירוק/כחול) קידוד לשחור-לבן בתהליך של קביעת סף עוצמת האור. הקצה של הלהבה היה המתקבלים על מסגרות וידאו בשחור-לבן. גובה להבה מרבי מוגדר כהנקודה הגבוהה ביותר של הקצה להבה, להבה מיידי הייטס התקבלו גם. בתמונה, גובה הלהבה נמדדה מבסיס של המיטה דלק לנקודת אנכי מרבי של הלהבה. כל עיבוד קודי, כמו גם הממשק של בקרת מכשיר המיועד עבור פרוטוקול זה נעשו זמינים על-ידי המחברים כאן דרך האתר שלהם גישה תוכנה. קציר הדלקים בשידור חי באופן מקומי ו ניצוח הכוויות ניסיוני בתוך 24 שעות למזער אובדן לחות. מערך צמד תרמי רשמה דלק מיטה טמפרטורה בכיוון הרוח stream-wise המאפשר חישוב קצב התפשטות. איור 1 מציג תרשים של ההתקנה מיטה דלק יחד עם הסידור צמד תרמי. פרטים של פרוטוקול נסיוני בצע.

<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

בפרוטוקול הנוכחי מציג טכניקה מעבדה שנועדה ללמוד שפרל הכתר באש הצתה וכפולה. הניסויים נערכו מהירות נמוכה אש מנהרת איפה נבנו שתי שכבות נפרדות של דלק כדי לייצג דלקים משטח והכתר ב שפרל. Chamise, שיח שפרל נפוצות, מורכבת השכבה הכתר בשידור חי. שכבת פני השטח של דלק מת נבנה עם אקסלסיור (עץ גרוסים). פיתחנו מתודולוגיה כדי למדוד את אובדן מסת, טמפרטורה, להבה גובה עבור שתי שכבות דלק. צמדים תרמיים להציב אותם בכל טמפרטורה שכבה מוערך. מצלמת וידאו שנתפסו על להבה גלויה. שלאחר עיבוד של הדמיה דיגיטלית הניב להבה מאפיינים כולל הטיה גובה ולהבה. מכשיר אובדן מסת הכתר מותאם אישית שפותחו למדוד את האבולוציה של המסה של השכבה הכתר במהלך הכוויה. אובדן מסת ומגמות טמפרטורה השיג בעזרת הטכניקה התאימה התאוריה ומחקרים אמפיריים נוספים. במחקר זה, אנו מציגים הליכים ניסיוני מפורטים ומידע אודות המכשור המשמש. תוצאות מייצג שיעור אובדן מסת הדלק ואת הטמפרטורה להגיש בתוך המיטה דלק כללו גם ודן.

כתר ונתונים גובה פני השטח להבה התקבלו מתוך נתוני וידאו. מגמות גובה הלהבה טיפוסי לניסויים מוצג באיור 6. התנהגות גובה הלהבה נסעו בו נמצאו ב- Sun. et al. 14
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig6.jpg"> 
איור 6: ...

Watch this Scientific Journal Video about Wind Tunnel Experiments to Study Chaparral Crown Fires at JoVE.com

Wind Tunnel Experiments to Study Chaparral Crown Fires

פרוטוקול זה מתאר מנהרת רוח ניסויים שנועדו ללמוד את המעבר של אש מעל פני האדמה החופה של שפרל שיחים.

מנהרת רוח ניסויים ללמוד שפרל הכתר שריפות

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

wind-tunnel-experiments-to-study-chaparral-crown-fires

Research

JoVE Journal

Engineering

9.6K Views.  University of California, Riverside. פרוטוקול זה מתאר מנהרת רוח ניסויים שנועדו ללמוד את המעבר של אש מעל פני האדמה החופה של שפרל שיחים.

Video: 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.

היכרות האפקטים של האטמוספרה Forcings באידוי: שילוב ניסיוני של שכבת האטמוספרה הגבול ומתחת לפני קרקע רדודה

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

Environment

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.

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 ...

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.

אפיון שרפה ופיתוח דלק מודל מיקרו-צינורי בתאי דלק הלהבה בסיוע

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.

<meta charset="utf8"></head><body>שימוש בטבעות עצים לשחזור מידע על היסטוריית שריפות מאזורים מיוערים

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.

שימוש בטבעות עצים לשחזור מידע על היסטוריית שריפות מאזורים מיוערים

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.

חקירה נסיונית של מבנה הזרימה מעל כנף דלתא באמצעות שיטות הדמיה זרימה

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 ...

מבערי מסך אוויר וביו-פחם – קידום בריאות היער ולכידת פחמן

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.

מחבר זרקור: קידום ייצור ביו-פחם מבוסס מקום לשיקום מערכות אקולוגיות ובריאות הקרקע

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.

ייצור רציף בתוך העץ של ביו-פחם באמצעות מבער וילון אוויר המותקן על נגרר

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

שיטת כדור מערבולת: הערכת איכות זרימת מנהרת הרוח

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

מנהרת רוח ניסויים ללמוד שפרל הכתר שריפות

Summary

Explore More Videos

היכרות האפקטים של האטמוספרה Forcings באידוי: שילוב ניסיוני של שכבת האטמוספרה הגבול ומתחת לפני קרקע רדודה

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

אפיון שרפה ופיתוח דלק מודל מיקרו-צינורי בתאי דלק הלהבה בסיוע

שימוש בטבעות עצים לשחזור מידע על היסטוריית שריפות מאזורים מיוערים

שימוש בטבעות עצים לשחזור מידע על היסטוריית שריפות מאזורים מיוערים

חקירה נסיונית של מבנה הזרימה מעל כנף דלתא באמצעות שיטות הדמיה זרימה

ייצור רציף בתוך העץ של ביו-פחם באמצעות מבער וילון אוויר המותקן על נגרר

ייצור רציף בתוך העץ של ביו-פחם באמצעות מבער וילון אוויר המותקן על נגרר

ייצור רציף בתוך העץ של ביו-פחם באמצעות מבער וילון אוויר המותקן על נגרר

שיטת כדור מערבולת: הערכת איכות זרימת מנהרת הרוח