ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL TIEMPO DE IGNICIÓN PARA UN LECHO POROSO REPRESENTATIVO DE UN COMBUSTIBLE FORESTAL

WESTON FERNÁNDEZ, CRISTÓBAL ANDRÉS (2018)

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Tesis Pregrado

Año a año se producen alrededor del mundo innumerables catástrofes cuyo protagonista es el fuego.Si bien ha formado parte del ciclo natural desde tiempos inmemorables, es indiscutible el hecho de que es elser humano el culpable de la mayor parte de los siniestros generados, alterando el orden natural del planeta.Existen registros históricos de incendios que arrasaron millones de hectáreas y destruyeron ciudades, dondelos daños son extremadamente altos, no solo para las personas, también para todo el ecosistema.Un estudio experimental sobre la ignición espontánea de un lecho poroso representativo de uncombustible forestal, acículas de pino radiata, bajo un contexto de propagación por spotting fue llevado acabo. Este mecanismo por el cual el frente del incendio puede propagarse, consiste en el desprendimientode partículas incandescentes, con o sin presencia de llama, que viajan producto de las corrientes de aireproducidas por el microclima generado en un incendio forestal, estas partículas viajan de un lugar a otro, enmuchos casos, alcanzando material vegetal combustible, pudiendo provocar la ignición de nuevos focos. Lapavesa fue idealizada y las condiciones del estrato controladas. Mediante el uso del aparato experimentalIFIT, se busca entender la relación existente principalmente entre el tiempo de ignición, tig, y el flujo radiativoincidente, ¿q00inc.La geometría del heater fue determinada de tal forma que sea representativa de pavesas realesencontradas en incendios forestales controlados y el material elegido el idóneo dentro de las opcionesdisponibles en el mercado. El flujo radiativo incidente fue disminuido sistemáticamente, partiendo de un flujoque garantice la ignición hasta encontrar el flujo de radiación crítico incidente, ¿q00inc;cri, flujo máximo al cual laignición no ocurre.En base a las características de las plantaciones forestales en Chile, Pinus Radiata fue la variedadescogida, debido al alto porcentaje que representa este tipo de vegetación en la zona central del país, dondese genera la mayor cantidad de incendios forestales. Acículas del pino mencionado fueron dispuestos en unrecipiente portamuestras de forma anular en distintas proporciones, siendo las fraccines en volumen (f uel)establecidas de 0.01, 0.03, 0.05, 0.07 y 0.09 para ser sometidas a la radiación emitida por la fuente de calorintroducida al interior de la muestra.Más de 380 experimentos fueron llevados a cabo exitosamente, los cuales muestran una relacióncuasi-lineal entre el inverso del tiempo de ignición (1=tig) y el flujo de radiación incidente ( ¿q00inc), relación quees observada en materiales que pueden ser aproximados como thermally thin. Los flujos críticos incidentesrespectivos para cada fracción de porosidad mencionados anteriormente son: 20.58, 15.02, 11.26, 8.25 y 6.45kW/m2, desde f uel = 0;01 hasta f uel = 0;09. La evolución de la temperatura a lo largo de un experimentono puede ser considerada cuasi-lineal hasta alcanzar la ignición al menos en la superficie más cercana alheater, además existe un espesor de penetración del calor incidente, tras el cual los efectos son despreciables.A diferencia de la temperatura, la pérdida de masa hasta antes del momento en que ocurre la ignición sí tieneun comportamiento cuasi-lineal.Ya sea por el comportamiento de la temperatura a lo largo del proceso o por la pérdida de masa, esposible determinar el momento en el cual ocurre la ignición producto del cambio abrupto de la pendiente deambas curvas. En la mayor parte de los casos el cambio es evidente, no obstante, existen ciertas medicionesen las cuales no es posible apreciar la variación en las pendientes, por lo que el método más confiable es pormedio de reconocimiento visual y el uso de un cronómetro.Este estudio resulta ser un pequeño aporte a la comunidad científica en su búsqueda por el entendimientode los incendios forestales, para que de esta forma sea posible evitar catástrofes como las que hanazotado ciudades como California en la actualidad o Valparaíso años anteriores. Es importante la continuidadpara poder generar medidas preventivas que apacigüen los daños y con la información recavada, mejorar lasestrategias y tácticas de combate ante incendios forestales.