Эмберометр может измерить угрозу распространяющихся от лесных пожаров углей

По мере того, как фронты лесных пожаров продвигаются через ландшафты или сообщества на земле, они также атакуют сверху, запуская в воздух залпы тлеющих углей. Эти частички горящих обломков, также известные как головешки, перед приземлением могут скользить на расстояние до 40 километров (примерно 24 мили) и могут вызывать до 90% домашних и деловых пожаров во время лесных пожаров.


Руководств по отражению атак тлеющих углей немного, в основном потому, что о поведении тлеющих углей известно очень мало. Но новый прибор, получивший название эмберометр, может дать представление об их истинной природе. В статье, опубликованной в с жидкостями, Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) демонстрируют способность инструмента определять размер и траекторию тлеющих углей, что может дать представление об уровне их угрозы. С новым инструментом NIST пожарные инженеры могут быть лучше оснащены для защиты зданий от тлеющих углей и могут производить данные для поддержки экономически эффективных рекомендаций в строительных нормах и правилах.

Опасные условия, в которых возникают тлеющие угли, и их, казалось бы, случайный характер сделали их измерение нелегким делом. Один из эффективных подходов заключался в сборе углей из заполненных водой кастрюль, что позволяет исследователям подсчитывать и определять размеры углей после того, как огонь потух, но он рисует далеко не полную картину того, что происходит во время воздействия углей, где находятся структуры. кишели пылающими обломками.

Поскольку угли действуют так хаотично, очень важно измерять, как их меняется от одной секунды к другой, пока они все еще находятся в воздухе. Специалист по горению NIST Николя Буве и его коллеги создали новый прибор именно для этого.

Эмберометр состоит из металлической подставки, имеющей форму прописной буквы H на ее стороне, с цифровыми фотоаппаратами, прикрепленными к концам каждого из его четырех рычагов. Исследователи спроектировали ее так, чтобы ее можно было использовать на расстоянии более километра, и встроили ее электронные компоненты в огнестойкие материалы, чтобы систему можно было использовать в жарких условиях.

С помощью метода, известного как велосиметрия с отслеживанием частиц, эмберометр использует данные с четырех точек зрения для отслеживания пути ярко освещенных объектов (например, углей), когда они проходят через ящик объемом 2 кубических метра (более 70 кубических футов). -образное пространство перед устройством. Система также фиксирует силуэты каждого тлеющего угля под четырьмя разными углами и объединяет перспективы для цифровой реконструкции их трехмерных форм.

Эмберометр быстро справился с начальными экспериментами, некоторые из которых проверяли способность устройства отслеживать горящие деревянные палки, прикрепленные к концу вращающейся металлической руки, и оценивать размеры небольших пластиковых сфер, которые исследователи бросали перед камерами. – сказал Буве. Следующим шагом исследователей после простых тестов было выяснить, может ли устройство отображать числа на настоящих углях.

В Национальной исследовательской лаборатории пожаров NIST – месте, где с интенсивным пламенем можно проводить безопасно – авторы установили эмберометр по ветру от генератора головешки, способного производить ливни тлеющих углей в больших масштабах.

Менее чем за минуту эмберометр заметил, как мимо проносятся сотни углей со скоростью от десятков до сотен сантиметров в секунду. Инструмент отслеживал движущиеся частицы и, как и раньше, воспроизводил их формы в 3D. Исследователи проверили размерную работу эмберометра, собирая угли, упавшие в заполненные водой кастрюли во время эксперимента, и сравнивая облитые куски дерева с их цифровыми аналогами.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments