플라스틱 연료 샘플은 WPI 소방 방지 엔지니어링 연구소 내부의 밀봉 된 풍동 내부에 화상을 입으며, 오렌지 불꽃이 얇은 연료 샘플에서 상승함에 따라

WPI 산불 연구는 크레이지 슬롯 우주 정거장으로 향했다

James 크레이지 슬롯 교수는 지구에서 산불 행동을 더 잘 이해하려는 우주 실험
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2024 년 8 월 1 일
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Matthew Burgos

알려지지 않은 내부 작업을 발견 할 것으로 예상되는 장소의 이름산불. 우주 공간이 목록을 차지하지 않을 가능성이 있습니다. 그러나 그것이 바로 소방 공학 공학제임스 어반 | 우스터그의 연구를 보내고 있습니다. 

8 월 3 일 초, SpaceX Falcon 9는 NASA에서 폭발 할 예정케네디 우주 센터Fla. Cape Canaveral에서 로켓은 크레이지 슬롯 우주 정거장 (ISS)에 대한화물을 운반하는 Northrup Grumman Cygnus spacecraft를 출시합니다. 탑승에서화물 임무는 화염이 퍼지는 방식에 대한 Urban의 연구를위한 공급품이 될 것입니다. 우주 정거장의 우주 비행사는 Urban의 연구 실험을 수행 할 것입니다.National Science FoundationISS National Laboratory.

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제임스 어반 교수

제임스 어반 조교수

크레이지 슬롯 우주 정거장은 지구에서 할 수없는 실험을 수행 할 수있는 놀라운 기회를 제공합니다. "라고 Urban은 말합니다. "우주에서 우리는 중력이나 부력의 영향이없는 환경을 효과적으로 만들었습니다." 실험을 통해 Urban의 팀 팀은 WPI의 FPE (Fire Protection Engineering) 실험실에서 수행 해 왔으며, 다가오는 우주 테스트를 통해 그는 화염이 얼마나 빨리 그리고 어디에 퍼지는지를 더 정확하게 예측하기 위해 지구상에서 야생화가 어떻게 퍼지는 지 더 잘 이해하기를 희망합니다. 

크레이지 슬롯은 연구가 제한된 지역에 초점을 맞추고 있습니다. 산불의 불꽃 행동이 산불 스프레드에 기여하는 방법. 예를 들어, 산불은 역동적 인 경향이 있습니다. 그들은 종종 빠르게 변화하는 바람, 중력 연료 부력 및 가연성 재료의 다양한 존재에 의해 영향을받는 불균일하고 간헐적 인 불꽃의 움직임을 통해 퍼져 있습니다. 

그러나 크레이지 슬롯은 실험실 환경에서 화재에 대한 대부분의 연구는 변하기 쉬운 풍속과 같은 실제 세계를 모방하는 가변 설정보다는 평형과 이상적인 불꽃 스프레드 버전으로 수행된다고 말합니다. 우주 정거장이 들어오는 곳입니다.

“정상 불꽃 행동은 소규모 실험실 테스트에서 연구하기가 어렵습니다.”라고 크레이지 슬롯은 말합니다. "그러나 우주에서 중력의 영향이 없으면 공기 흐름을 제어하여 불꽃을 제어 할 수 있으며 정상 불꽃 행동을 만들고 통제 된 환경에서 이러한 행동을 연구하여 그들의 역할을 더 잘 이해할 수 있습니다." 

크레이지 슬롯은 WPI 실험실에서의 지상 실험은 그의 팀이 불꽃에 영향을 미치는 공기 흐름을 변화시킬 수 있지만, Gravity는 항상 화염의 행동에서 지구에서 역할을하고 있으므로 다가오는 우주 정거장에서 다가오는 실험에서 마이크로 그레이브 시티 환경에서 공기 흐름을 완전히 수정하지 않고 불꽃을 완전히 제어 할 수 없습니다..

미리보기

WPI 연구원들은 풍동 외부를 둘러싸고 있습니다. 터널 내부에서 플라스틱 연료 샘플이 실험의 일부로 연소되고 있습니다.

크레이지 슬롯의 연구팀은 소방 공학 연구소에서 지상 기반 화염 스프레드 실험을 관찰합니다.

장비 크레이지 슬롯의 팀은 우주로 보내고 있습니다. 연료 샘플은 폴리 메틸 메타 크릴 레이트의 얇은 시트이며, 각각은 휴대 전화보다 약간 길고 넓습니다. 샘플 홀더는 샘플이 미끄러질 수있는 역 단열재가있는 트레이입니다. 샘플 홀더에는 전기 리드에 연결된 토스터에서 찾을 수있는 것과 유사한 점화선 과이어도 포함되어 있습니다. 와이어는 실험이 시작될 때 연료 샘플을 점화하는 데 사용됩니다.

ISS에 탑승 한 우주 비행사는 밀봉 된 챔버 내의 흐름 덕트 내부에 한 번에 하나의 연료 샘플을 태울 것입니다. 크레이지 슬롯은 NASA의 처음 몇 가지 실험을 모니터링합니다Glenn Research Center오하이오에서는 미래의 화상을 위해 필요한 경우 조정을 제안합니다. 각 실험은 빛나는 열과 유속에 대한 비디오 장면 및 센서 데이터를 초래할 것입니다. 이는 크레이지 슬롯의 팀이 불꽃의 스프레드 속도가 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는 지, 불꽃 모양의 변화가 스프레드 속도에 어떤 영향을 미치는지 알기 위해 분석 할 것입니다..

ISS Mission에 앞서 크레이지 슬롯의 팀은 FPE 실험실에서 바람 튜널에서 유사한 실험을 설계하고 수행하여 수평 및 수직 구성에서 샘플을 태우고 있습니다.  그들은 또한 우주 실험에서 지구로 빛날 데이터를 분석하기위한 전략을 만들었습니다. 크레이지 슬롯의 팀은 박사후 연구원 Xiuqi XI, 박사 과정 학생 Pablo Pinto 및 석사 학생 Alana Miska로 구성됩니다. 모두 소방 방지 공학과에 있습니다.

James 크레이지 슬롯 교수의 연구팀은 소방 공학 실험실 내부의 사진을 위해 포즈를 취합니다

(L-R) Alana Miska, James 크레이지 슬롯 조교수, Pablo Pinto, xiuqi xi

크레이지 슬롯은 우주의 실험이 그의 팀이 지구의 대규모 화재 실험에 적용하고 궁극적으로 야생화에 대한 화염 스프레드 모델링에 적용될 수 있도록 팀 팀이 팀 팀이 비 안정적인 불꽃 스프레드 현상을 더 잘 이해하는 데 도움이되기를 희망합니다.

“화재에 대응하는 방법을 이해하고 미래에 일어날 수있는 가상의 화재에 대비하는 방법을 이해하는 데 도움이되기 때문에 개선 된 화재 모델링 기능이 중요합니다.”라고 그는 말합니다. "이러한 기능은 산불의 위협으로부터 지역 사회가 더 안전 해지고 자원을 할당하고 화재를 방어하기 위해 최선의 결정을 내리는 방법을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.".

 

사무실 및 부서

James 크레이지 슬롯
James 크레이지 슬롯

내 연구는 가연성 재료가 점화되는지 여부를 제어하는 ​​물리적 과정에 중점을두고 화상을 입는 방법을 이해합니다. 이 연구의 대부분은 Firebrands (기존 화재로부터 파편을 태우는 것)와 같은 작고 뜨거운 물체에 중점을 두었습니다.

 

 

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