果断收藏：利用红外热像仪研究了森林火烧产生的火焰发射速率！

2021-05-11 14:20:49

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　　关于 红外热像仪是导致森林火灾蔓延、对流和传导的三种主要热传导形式之一。大部分林火模型都考虑了通过辐射的热传递来预测林火蔓延。无风时，火焰前锋在均匀水平燃料层中传播是主要机理。

　　整个林火传播理论模型中，火焰的消光系数和辐射强度是求解林火传播方程所的参数。但在简化的理论模型中，火焰发射率是一个必要的参数。辐射热传输通常是根据火焰温度和发射率，并考虑到火焰和火焰前燃料之间的视线系数来计算的。由于森林火灾过程中产生的火焰是不均匀的、紊流的，因此不能很容易地通过实验来评估火焰温度和发射率。

红外热像仪

　　有些研究已采用不同的方法来测量森林火灾火焰的发射速率。近几年来，红外热像仪在与森林火灾有关的应用中得到了发展。通过确定环境温度、相对湿度、距离以及所观察物体的发射速率，可以把传感器的信号转化成温度，从而使红外系统的性能与二维阵列传感器相类似。所以，利用红外热像仪进行定量热测量，需要很好地估计研究对象（例如用于森林火灾的火焰或燃烧的燃料床）的发射率。采用红外热成像空间分辨率计算森林燃料火焰发射率。

　　火源的概念一般用来解决森林火灾传播过程中的辐射传热问题。为描述火焰的发射情况，需要建立一个介质等效假设，因为火焰的发射是通过改变半透明体产生的。

　　该研究准备了9个直径为0.3-2.5m的圆形燃料床，这些燃料床在地中海很普遍，作为固定火种燃烧。在此基础上得到的发射率值与火焰厚度之间存在着指数关系，并给出了两种不同的消光系数：方法1的消光系数为0.48，方法2的消光系数为0.72。火苗发射率与浓度为0.75升每公斤燃料稀释液的长期阻燃产品无关。两者都观察到了火焰发射率和火焰厚度的指数相关关系。研究结果表明，只有厚3.2米的火焰的发射率接近黑体（0.9），其相关消光系数为0.72。

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