Experimentelle Untersuchung mechanischer Schwingungen brennender Waldrohstoffelemente: Fid-Bau Portal

Experimentelle Untersuchung mechanischer Schwingungen brennender Waldrohstoffelemente

Grisin, A.M. / Golovanov, A.N.

Vom Standpunkt der Mechanik stellt jeder Raum eine komplizierte Konstruktion aus elastischen Elementen dar (Äste, Zweige und anderes). Jedes Element dieser Konstruktion besitzt Eigenfrequenzen. Da 70 % der brennenden Waldrohstoffelemente Nadelhölzer und dünne Zweige darstellen, waren diese Objekt von Untersuchungen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist das experimentelle Studium des Mechanismus der Schwingungsanfachung typischer brennender Waldrohstoffelemente in einer Gasströmung, die Bestimmung der Eigenfrequenzen und der elastischen Eigenschaften dieser Elemente sowie die Präzisierung der kritischen Windgeschwindigkeit, bei der ein Wipfelbrand entstehen kann. Mit Hilfe der Optoelektronik wurden die Schwingungen der brennenden Waldrohstoffelemente in einem laminaren Luftstrom experimentell untersucht. Bestimmt wurden der Elastizitätsmodul und die Steifigkeit, deren Werte in bestimmten Fällen mit bekannten Daten befriedigend übereinstimmen. Es wird bestätigt, daß die Schwingungen brennender Waldrohstoffelemente deren Wärme- und Stoffaustausch mit der Umgebung beeinflussen können. Die erhaltenen Ergebnisse gestatten die Abschätzung des Grenzwertes der Gleichgewichtswindgeschwindigkeit im Kronendach des Waldes, bei der ein Wipfelbrand entstehen und erlöschen kann. Experimentell wurde festgestellt, daß die Wechselwirkung zwischen den brennenden Waldrohstoffelementen und dem Luftstrom zu einem unsymmetrischen Abreißen der Strömung führt, was Schwingungen der Nadelhölzer und Zweige mit einer Frequenz von 18 - 25 Hz erregt, die gleich den Eigenfrequenzen dieser Elemente sind.