Name: wind tunnel experiments to study chaparral crown fires
Uploaded: 2017-11-14T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Wind Tunnel Experiments to Study Chaparral Crown Fires at JoVE.com

المؤلف يود أن ينوه بنيامين سوميركورن، وغبريال دوبون، أجان جيك وشيروت سانباكيت الذين ساعدوا مع التجارب المعروضة هنا. جانيت Iñiguez كوبيان تعترف الدعم حسب ناسا مريب الفرصة البحوث المؤسسية (ميرو) المنحة رقم NNX15AP99A. كما تم تمويل هذا العمل من قبل وزارة الزراعة/أوسدي "النار الخطة الوطنية" من خلال اتفاق بين دائرة الغابات في وزارة الزراعة ومركز البحوث PSW وجامعة كاليفورنيا-ريفرسايد.

تنبيه: تنطوي على عدة خطوات في البروتوكول التالي الأنشطة التي يحتمل أن تسبب الضرر، ضمان استخدام معدات الوقاية الشخصية المناسبة (معدات الوقاية الشخصية) وعقب بروتوكولات السلامة المتبعة بما في ذلك إطلاق النار مقاومة الملابس والنظارات الواقية.
 1-"التاج الوقود سرير تحميل خلية ال...

<ol>
	<li>Minnich, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+mosaics+in+southern+California+and+northern+Baja+California.">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://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+modelling+of+crown+fire+initiation+in+open+and+closed+shrubland+systems.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+changes+in+chaparral+flammability.">Predicting changes in chaparral flammability.</a> J. For. 71 (10), 640-643 (1973).</li><li>Van Wagner, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditions+for+the+start+and+spread+of+crown+fire.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+Fire+Spread+in+Light+Forest+Fuels.">Analysis of Fire Spread in Light Forest Fuels.</a> J. Agric. Res. (3), (1946).</li><li>Lozano, 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> An investigation of surface and crown fire dynamics in shrub fuels [dissertation]. , 222 (2011).</li><li>Weise, D., Zhou, X., Sun, L., Mahalingam, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+spread+in+chaparral-'go+or+no-go?'.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+the+ignition+of+crown+fuels+above+a+spreading+surface+fire.+Part+I:+Model+idealization.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+the+ignition+of+crown+fuels+above+a+spreading+surface+fire.+Part+II:+Model+idealization.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigation+of+fire+propagation+in+single+live+shrubs.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combustian+of+Forest+Fuels.">Combustian of Forest Fuels.</a> For. Fire Control Use. , 61-89 (1959).</li><li>Dupuy, J. L., Mar&#233;chal, J., Morvan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fires+from+a+cylindrical+forest+fuel+burner:+Combustion+dynamics+and+flame+properties.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+burning+characteristics+of+live+and+dead+chaparral+fuels.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+Moisture+on+Ignition+Behavior+of+Moist+California+Chaparral+and+Utah+Leaves.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ignition+Behavior+of+Live+California+Chaparral+Leaves.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+Dynamic+Aspects+Of+Room+Fires.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+experiments+on+buoyant+diffusion+flames.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+need+for+a+theory+of+wildland+fire+spread.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+fire+spread.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+decomposition+and+combustion+chemistry+of+cellulosic+biomass.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+and+Numerical+Modeling+of+Shrub+Crown+Fire+Initiation.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+crown+fuel+bulk+density+effects+on+the+dynamics+of+crown+fire+initiation+in+Shrublands.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+measurements+and+numerical+modeling+of+marginal+burning+in+live+chaparral+fuel+beds.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flame+interactions+and+burning+characteristics+of+two+live+leaf+samples.">Flame interactions and burning characteristics of two live leaf samples.</a> Int. J. Wildl. Fire. 18 (7), 865-874 (2009).</li><li>Cobian-I&#241;iguez, J., Sanpakit, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+Experiments+to+Study+Surface+to+Crown+Fire+Transition+in+Chaparral.">Laboratory Experiments to Study Surface to Crown Fire Transition in Chaparral.</a> Fall Meet. West. States Sect. Combust. Inst. , (2015).</li><li>Silvani, X., Morandini, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+spread+experiments+in+the+field:+Temperature+and+heat+fluxes+measurements.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+spread+experiment+across+Mediterranean+shrub:+Influence+of+wind+on+flame+front+properties.">Fire spread experiment across Mediterranean shrub: Influence of wind on flame front properties.</a> Fire Safety J. 41 (3), 229-235 (2006).</li><li>Albini, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Model+for+Fire+Spread+in+Wildland+Fuels+by-+Radiation.">A Model for Fire Spread in Wildland Fuels by- Radiation.</a> Combust. Flame. 42, (1985).</li><li>Rothermel, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Mathematical+Model+for+Predicting+Fire+Spread+in+Wildland+Fuels.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+between+energy+release,+fuel+mass+loss,+and+trace+gas+an+aerosol+emissions+during+laboratory+biomass+fires.">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/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+buoyant+flame+dynamics+in+wildfire+spread.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Burning+by+prescription+in+chaparral.">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="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+behavior+modeling+-+a+decision+tool.">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.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fire+spread+in+chaparral+-+A+comparison+of+laboratory+data+and+model+predictions+in+burning+live+fuels.">Fire spread in chaparral - A comparison of laboratory data and model predictions in burning live fuels.</a> Int. J. Wildl. Fire. 25 (9), 980-994 (2016).</li><li>Omodan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fire Behavior Modeling - Experiment on Surface Fire Transition to the Elevated Live Fuel A. , (2015).</li><li>Mulvaney, J. J., Sullivan, A. L., Cary, G. J., Bishop, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Repeatability+of+free-burning+fire+experiments+using+heterogeneous+forest+fuel+beds+in+a+combustion+wind+tunnel.">Repeatability of free-burning fire experiments using heterogeneous forest fuel beds in a combustion wind tunnel.</a> Intl J Wildl Fire. 25 (4), 445-455 (2016).</li></ol>

القدرة على قياس كتلة الوقود مرتفعة في جميع أنحاء هذه التجربة كانت واحدة من المزايا الرئيسية لهذه التقنية المقدمة هنا. وركزت الدراسات السابقة معالجة النار قال أما بدء الحريق التاج فقط أو فقط على سطح تنتشر، ولكن ليس على حد سواء. مثل هذه الدراسات التي كمياً إمكانية الاشتعال في طبقة التاج وتر?...

في عام 2016، شهدت ولاية كاليفورنيا ما مجموعة 6,986 حرائق البراري، تستهلك فدان 564,8351، التكاليف الملايين من الدولارات من الأضرار، والمخاطرة بالعافية المئات من الناس. بسبب مناخ البحر الأبيض المتوسط الإقليمي، هي مصدر وقود رئيسي لهذه الحرائق قال الغطاء النباتي المجتمعات المحلية2. ويمكن اعتبار الحريق انتشر في قال حريق تاج منذ التي تحرق الوقود الرئيسي هو ارتفاع3. تتعايش مع طبقة التاج يعيش معظمها، هي الطبقة السطحية الميت الوقود، الذي يتألف من أوراق الشجر المدلى بها، والفروع، والنباتات العشبية التي تنمو تحت وبين الشجيرات فرادى. وسيشرع النار بسهولة أكبر في الطبقة السطحية الميت الوقود. متى يشعل الحرائق السطحية، قد انتقال الحريق إلى طبقة التاج حيث تزداد الطاقة المنبعثة من الحريق بشكل مفاجىء. في حين قد تم على غرار الحرائق قال عادة كنار تنتشر في عمق سطح الوقود4، كان هناك دراسة محدودة للحرائق قال كحرائق التاج.

تختلف خصائص التاج في البلوط، بما في ذلك الشكل الجسيمات، وأوراق الشجر من الغابات الصنوبرية الشمالية، التي حدث فيها معظم البحوث. وحققت العديد من الدراسات المختبرية والميدانية مقياس مختلف جوانب الهشيم ديناميات6،5،،من73،،من89،10 ،،من1112. ضمن نطاق التجارب المختبرية، قد درست عدة دراسات تأثير المعلمات مثل الرياح وخصائص الوقود على التاج قال النار السلوك. لوزانو7 دراسة الخصائص للتاج النار بدء حضور سريرين منفصلة من الوقود التاج. في تاتشاجابونج et al. 3وسطح المنفصلة وطبقات التاج أحرقت داخل نفق الرياح واتسمت الحريق السطحي. ووصف بدء الحريق التاج فقط تماما ترك التحليل الكامل لانتشار للعمل في المستقبل. لي et al. 11 تقريرا عن انتشار لهب على الرغم من الشجيرات قال واحد. وفي ما يتصل العمل، كروز et al. 10 , 9 وضع نموذج للتنبؤ بالاشعال من أوراق الشجر الصنوبرية أعلاه انتشار نيران سطحية. تم استكشاف خصائص حرق الوقود قال في الدراسات التجريبية لمعظم أنواع الوقود ويترك الفرد13،14،،من1516. دوبوي et al. 13 دراسة خصائص حرق بيناستير صنوبر الإبر ونجارة بحرق الوقود في سلال أسطوانية. ولاحظوا أنه في هذه الأنواع من الوقود، ارتفاع اللهب يتصل بمعدل الحرارة عن طريق قانون سلطة خمسي كما أفيد سابقا بالأدب17،18. شمس et al. 14 حرق الوقود قال في سلال أسطواني مماثل لتحليل خصائص حرق ثلاثة أنواع من الوقود قال: مانزانيتا ( تشاميسي (فاسسيكولاتوم أدينوستوما) وسيانوثوس (كراسيفوليوس سيانوثوس) جلاندولوسا عنب).
بدافع من نتائج الدراسات التي أجريت في المختبرات المذكورة آنفا، هدفنا هنا تقديم منهجية لوصف انتشار في طبقات التاج السطح والجنبات. وعلاوة على ذلك، نحن نهدف إلى توضيح بعض الخصائص الأساسية التي تملي درجة التفاعل الطبقة السطحية-التاج. ولهذا الغرض، قمنا بتطوير منهجية مختبر تجريبي لدراسة الانتقال الرأسي لإطلاق النار مشتعلة في البراري وقود سطحية لحريق ينتشر في وقود شجيرة مرتفعة. في هذه الأنواع من حرائق، ترجمة للحريق للتاج الشجيرة، المعروفة باسم التتويج، يمكن أن يتبعه انتشار مستمر تحت الظروف المناسبة. وبصفة عامة، قال النار سلوك تمليه الطوبوغرافيا والطقس، والوقود19. فقد ثبت أن الرياح تؤثر على معدل الإفراج عن الطاقة في الوقود5،3،،من820.
يمكن اعتبار سلسلة من التحولات أو العتبات التي يجب تجاوزها لتكون ناجحة21الحريق انتشر في الوقود المليئة بالثغرات. نشاط، يشعل جسيمات وقود إذا كانت كمية الحرارة التي يتلقاها ينتج خليط غازات التي تتفاعل بنجاح مع الأكسجين. ينتشر اللهب الناتجة عن ذلك إذا كانت الحرارة من الجسيمات حرق يشعل جسيمات وقود مجاورة. الحريق ينتشر في جميع أنحاء الأرض إذا كانت قادرة على عبور الفجوات بين عناصر الوقود القابلة للاحتراق. إذا كان قادراً على نشر عمودياً إلى التاج للشجيرات والأشجار شعلة النيران السطحية، كثيرا ما لوحظ تغير كبير في سلوك النار، بما في ذلك معدلات إطلاق الحرارة زيادة، نتيجة زيادة توافر الوقود. تشمل ديناميات الطاقة الحرارية في حرائق عدة جداول، من حجم كبير جداً، مثل في الحرائق الضخمة التي غالباً ما تتطلب النمذجة المناخية، إلى الصغيرة الحجم تتطلب النمذجة الحركية مقياس الكيميائية. وهنا، نحن نتعامل مع مختبر نفق الرياح مقياس السلوك النمذجة؛ مقياس الكيميائية السليلوز الاحتراق الدراسات، ويحال القارئ إلى المصنفات مثل سوليفان et al. 22
ومنذ عام 2001، وقد أجرينا مجموعة متنوعة من التجارب دراسة بعض المختبرات مقياس الطاقة عتبات23،،من824،25،26، 27، مع تركيز على الوقود الحية المرتبطة مع البلوط. بينما في الهواء الطلق القياسات لإطلاق النار قد توفر نتائج أكثر واقعية، تسمح البيئة التي تسيطر عليها من نفق الرياح لتحديد أثر البارامترات المختلفة. على سبيل المثال، التحكم بالرياح، ويكتسي أهمية خاصة لقال التاج الحرائق التي تحدث في مناطق مثل جنوب كاليفورنيا حيث الرياح نوع الفون، المعروفة برياح سانتا أنا، برامج نموذجية لإحداث إطلاق النار. لأنه حافز كبير للمنهجية الموصوفة هنا دراسة تأثير الرياح والمعلمات الأخرى التي تسيطر عليها في قال النار انتشار، أنجزت هذه الدراسة في نفق رياح مقياس مختبر. ويدير القارئ إلى الأعمال سيلفاني et al. 28 للقياسات الميدانية لدرجة الحرارة في حرائق قال مماثلة لتلك المعروضة هنا. لقياسات ميدانية على التأثير الرياح على انتشار الحريق، الرجاء راجع موراندي et al. 29
العديد من المعلمات التي تؤثر على الانتشار في الوقود قال قد تم تحليلها تجريبيا بالتحديد الكمي لاحتمالالحريق ينتشر النجاح في الوقود المرتفعة أسرة8. وتشمل الدراسة التجريبية الحالية منهجية وضعت للدراسة قال التاج الحريق ينتشر عن طريق النمذجة السطحية الوقود والوقود التاج داخل قسم الاختبار في نفق الرياح سرعة منخفضة. وعلى غرار الوقود السطحية مع اكسلسيور (الخشب المجفف تمزيقه). يتم وضع سرير الوقود السطحية في الطابق الأرضي من نفق الرياح على نطاق قياسي (انظر الشكل 1). تمثل السرير الوقود التاج، وضع على سرير وقود مع شمس على السرير الوقود السطحية بواسطة تعليق الوقود من منصة محمولة على الإطار نفق الرياح (انظر الشكل 1). كل أسرة الوقود يتم تجهيزها لدرجة الحرارة والقياسات فقدان الكتلة؛ يتم الحصول على هندسة اللهب من تسجيلات الفيديو للتجارب. وتشمل معايير قياس معدل فقدان في الكتلة، ووقود محتوى الرطوبة والرطوبة النسبية للهواء. المعلمات التي تسيطر بوجود الرياح، المسافة بين سطح الوقود سرير وسرير الوقود التاج، ووجود سطح الوقود. يمكن استخدام معدل فقدان الكتلة المقاسة لحساب معدل إطلاق الحرارة، التي تعرف بأنها: 
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56591/56591eq1.jpg"> حيث h هو حرارة احتراق الوقود، m هو كتلة الوقود، و t هو الزمن.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56591/56591fig1.jpg"> 
رقم 1: الإعداد التجريبية نفق الرياح. قد وصفت مواقع السرير الوقود التاج والسرير الوقود السطحية، والمروحة النفق للراحة. يتم وضع السرير الوقود السطحية في الطابق الأرضي من نفق الرياح على نطاق قياسي. تمثل السرير الوقود التاج، وضع على سرير وقود مع شمس على السرير الوقود السطحية بواسطة تعليق الوقود من منصة محمولة على الإطار نفق الرياح. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/56591/56591fig1large.jpg" target="_blank">الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-</a>
وركزت التجارب على فهم سلوك قال التاج الحرائق، ولا سيما من الاشتعال، آليات نشر اللهب وانتشار وسرعات استقبال الشعلة، ومعدلات استهلاك الوقود. قد أحرقت ستة تشكيلات من السطح ولي عهد أسرة الوقود مع أو بدون تدفق الرياح التطبيقية، دراسة التفاعل بين حريق سطحية وحريق تاج، في نفق الرياح: الوقود التاج فقط مع وبدون الرياح (2)، ولي العهد والسطحي أسرة الوقود مفصولة مسافات اثنين مع أو بدون الرياح (4). ويلخص الجدول 1 التكوينات تجريبية مع 6 فصول تجريبية. في الجدول، المعلمة سرير الوقود السطحية يدل على ما إذا كان الوقود السطحية كان حاضرا أثناء التجربة والمعلمة الرياح يشير إلى وجود الرياح وارتفاع التاج يشير إلى المسافة بين أسفل السرير الوقود التاج والجزء السفلي من السطح سرير الوقود. لكل تجربة قياس رطوبة الوقود لكن غير الخاضعة، الوقود متوسط الرطوبة كان 48%، بينما قيم الحد الأدنى والحد الأقصى بنسبة 18 في المائة إلى 68 في المائة، على التوالي.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>الفئة</td>
			<td>سرير الوقود السطحية</td>
			<td>الرياح</td>
			<td>ارتفاع التاج</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A</td>
			<td>غاب</td>
			<td>لا الرياح</td>
			<td>60 أو 70 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ب</td>
			<td>غاب</td>
			<td>مرض التصلب العصبي المتعدد 1-1</td>
			<td>60 أو 70 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ج</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>لا الرياح</td>
			<td>60 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>د</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>لا الرياح</td>
			<td>70 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ه</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>مرض التصلب العصبي المتعدد 1-1</td>
			<td>60 سم</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>و</td>
			<td>الوقت الحالي</td>
			<td>مرض التصلب العصبي المتعدد 1-1</td>
			<td>70 سم</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
الجدول 1: تجربة التكوينات. هنا المعلمة سرير الوقود السطحية تشير إلى ما إذا كان الوقود السطحية كان حاضرا أثناء التجربة والمعلمة الرياح يشير إلى وجود الرياح وارتفاع التاج يشير إلى المسافة بين أسفل السرير الوقود التاج والجزء السفلي من السرير الوقود السطحية.
مقياس إلكتروني قياس الوقود السطحية الجماهيري ونحن وضعت نظام فقدان أسلحة مخصصة لطبقة التاج. النظام يتألف من خلايا الحمل فردية متصلة بكل زاوية من السرير الوقود مع وقف التنفيذ. كاميرات فيديو الصف المستهلك سجلت السنة اللهب البصرية؛ تجهيز الصورة للبيانات المرئية باستخدام برنامج نصي مخصص إنشاء خصائص اللهب بما في ذلك الارتفاع وزاوية. ووضع برنامج لتحويل إطارات الفيديو من RGB (أحمر/أخضر/أزرق) الترميز إلى الأسود والأبيض من خلال عملية العتبة كثافة الضوء. تم الحصول على حافة اللهب من إطارات الفيديو أبيض وأسود. عرف أنه لهب أقصى ارتفاع أعلى نقطة من حافة اللهب، وتم أيضا الحصول على مرتفعات شعلة لحظية. في صورة، تم قياس ارتفاع اللهب من قاعدة السرير الوقود إلى أقصى نقطة العمودي اللهب. رموز تجهيز كافة فضلا عن واجهة التحكم أداة مصممة لهذا البروتوكول قد أتيحت بالكتاب هنا من خلال الموقع الوصول إلى البرامج. حصاد العيش الوقود محلياً وإجراء الحروق التجريبية خلال 24 ساعة التقليل من فقدان الرطوبة. وسجلت مجموعة الحرارية الوقود سرير درجة الحرارة في اتجاه الرياح ستريمويسي تمكين حساب معدل انتشار. ويبين الشكل 1 رسم تخطيطي من الإعداد سرير الوقود جنبا إلى جنب مع الترتيب الحرارية. اتبع تفاصيل البروتوكول التجريبي.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Wind Tunnel Instrumentation</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&#160;</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&#160;</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&#160;</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>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Personal Protective Equipment</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>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fuels</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 &#8211; 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>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video and Photography</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>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</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&#160;</td>
			<td>Used for data post-processing including image processing</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

wind tunnel experiments to study chaparral crown fires

ويقدم هذا البروتوكول مختبر تقنية تهدف إلى دراسة قال التاج اشتعال الحريق وانتشاره. وأجريت تجارب في نفق رياح نار سرعة منخفضة حيث تم إنشاء اثنين من طبقات متميزة من الوقود لتمثيل الوقود السطحية والتاج في البلوط. شمس، شجيرة البلوط مشتركة، تتألف طبقة التاج حية. الطبقة السطحية الوقود الميت شيد مع اكسلسيور (تمزيقه الخشب). قمنا بتطوير منهجية لقياس الكتلة المفقودة، درجة الحرارة، ولهب الطول بالنسبة لكل الطبقات الوقود. المزدوجات الحرارية وضع في كل طبقة تقدر درجة الحرارة. كاميرا الفيديو التقاط الشعلة المرئية. بعد معالجة الصور الرقمية أسفرت عن خصائص اللهب بما في ذلك ارتفاع اللهب وآماله. أداة فقدان كتلة تاج مخصصة تطويره داخليا قياس تطور كتلة طبقة التاج أثناء الحرق. اتجاهات الخسارة ودرجة الحرارة الشامل التي تم الحصول عليها باستخدام تقنية مطابقة النظرية والدراسات التجريبية الأخرى. في هذه الدراسة، ونحن نقدم إجراءات تجريبية مفصلة ومعلومات حول الأجهزة المستخدمة. كما شملت نتائج تمثيلية لمعدل فقدان كتلة الوقود ودرجة الحرارة المحفوظة داخل السرير الوقود وناقش.

وتم الحصول على البيانات ارتفاع اللهب السطحية والتاج من بيانات الفيديو. ويرد في الشكل 6اتجاهات ارتفاع اللهب نموذجية للتجارب. اتباع سلوك ارتفاع اللهب التي وجدت في صن et al. 14
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56...

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

ويصف هذا البروتوكول نفق الرياح تجارب تهدف إلى دراسة انتقال النار من الألف إلى الياء لاديم شجيرات البلوط.

تجارب نفق الرياح لدراسة حرائق التاج قال

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

توصيف التعديلات السطحية من التداخل الضوء الأبيض: تطبيقات في التتفيل ايون، التذرية الليزر، والتجارب علم احتكاك المفاصل

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

Fast Imaging Technique to Study Drop Impact Dynamics of Non-Newtonian Fluids

سريع التصوير وتقنيات لدراسة تأثير انخفاض ديناميات السوائل غير النيوتونية

In the field of fluid mechanics, many dynamical processes not only occur over a very short time interval but also require high spatial resolution for ...

Flame Experiments at the Advanced Light Source: New Insights into Soot Formation Processes

تجارب اللهب في مصدر الضوء المتقدم: رؤى جديدة في عمليات تشكيل السخام

The following experimental protocols and the accompanying video are concerned with the flame experiments that are performed at the Chemical Dynamics ...

Using Microwave and Macroscopic Samples of Dielectric Solids to Study the Photonic Properties of Disordered Photonic Bandgap Materials

باستخدام الميكروويف وعينات ترى بالعين المجردة وعازل المواد الصلبة لدراسة خصائص الضوئية من المختلين المواد الضوئية فرق الطاقة

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

تجارب على الموجات فوق الصوتية التزييت باستخدام Tribometer Piezoelectrically بمساعدة وProfilometer البصرية

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Visualizing Hyporheic Flow Through Bedforms Using Dye Experiments and Simulation

تصور Hyporheic تدفق من خلال Bedforms عن طريق التجارب صبغ والمحاكاة

Advective exchange between the pore space of sediments and the overlying water column, called hyporheic exchange in fluvial environments, drives solute ...

A Robotic Platform to Study the Foreflipper of the California Sea Lion

ومنصة الروبوتية لدراسة Foreflipper من أسد البحر كاليفورنيا

The California sea lion (Zalophus californianus), is an agile and powerful swimmer. Unlike many successful swimmers (dolphins, tuna), they generate most ...

Scanning SQUID Study of Vortex Manipulation by Local Contact

مسح دراسة الحبار من التلاعب دوامة من الاتصال المحلي

Local, deterministic manipulation of individual vortices in type 2 superconductors is challenging. The ability to control the position of individual ...

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

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

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

Conducting Elevated Temperature Normal and Combined Pressure-Shear Plate Impact Experiments Via a Breech-end Sabot Heater System

إجراء رفع درجة حرارة طبيعية والجمع بين الضغط-الإمالة لوحة أثر التجارب عن طريق نظام سخان Sabot المؤخرة في نهاية

A novel approach for conducting normal and/or combined pressure-shear plate impact experiments at test temperatures up to 1000 &#176;C is presented. The ...