ویراستاران وسواس چرخ دنده، هر محصولی را که بررسی می کنیم انتخاب می کنند. در صورت خرید از یک پیوند، ممکن است کمیسیون دریافت کنیم. نحوه تست دنده
به علاوه: چرا آتش شما بسیار شبیه پنیر سوئیسی است.
در حالی که آتش ممکن است یکی از قدیمی ترین فناوری های بشری باشد، ساختن یک آتش سوزی – و ایمن نگه داشتن آن – همیشه کار آسانی نیست. پس از جمع آوری چوب یا شاخه های خشک از اطراف محل کمپ خود، باید تصمیم بگیرید که چگونه آنها را برای سوختگی بهینه ترتیب دهید. آیا مرتب کردن آنها در یک پشته، مانند یک کلبه چوب، تماس درستی است؟ یا شاید فقط آنها را در یک توده پرتاب کنید و ببینید چه اتفاقی می افتد؟
در تئوری، راه‌های بی‌شماری وجود دارد که می‌توانید منبع سوخت خود را مرتب کنید، اما به گفته آدریان بیجان ، استاد مهندسی مکانیک در دانشگاه دوک، تنها یک راه مطمئن وجود دارد: سوخت شما باید به همان اندازه که پهن است روی هم قرار گیرد. مثل هرم . بیژن می‌گوید تصادفی نیست که هرم و هرم از نظر زبانی بسیار شبیه هم هستند.
با وجود اینکه این راه حل عالی هزاران سال است که در معرض دید عموم پنهان شده است، بژان برای اولین بار فرمول ریاضی آن را در مقاله ای در سال 2015 در مجله Scientific Reports ارائه کرد. بژان می گوید: «من توانستم آن را به عنوان یک مشکل تکلیف برای دانش آموزانم حل کنم. "یک شب حدود دو ساعت طول کشید."
او می گوید که پاسخ با درک این که چه نوع علم دیکته می کند آتش چگونه می سوزد آغاز می شود. این یک سوال بسیار چند وجهی است، اما به دو رقیب بزرگ مربوط می شود: ترمودینامیک و دینامیک سیالات .
بژان به Popular Mechanics می گوید: «ترمودینامیک علم قدرت است، [در این مورد] قدرت حاصل از آتش. سپس برای جابجایی اشیا [مثل هوا] استفاده می شود… این جریان هوا واکنش احتراق را تغذیه می کند و سپس گرمای تولید شده توسط خود جریان هوا منتقل می شود.
شما می توانید آتش را مانند یک تکه پنیر سوئیسی تصور کنید. در بین قطعات مختلف سوخت (چه از زغال سنگ، چوب یا منبع دیگری استفاده کنید)، تعداد زیادی سوراخ یا شکاف وجود دارد که هوا می تواند از آنها عبور کند. اگر آتش شما خیلی متراکم باشد، هوا نمی تواند از آن عبور کند تا احتراق را هدایت کند. اگر سوخت شما خیلی شل بسته بندی شده باشد، هوا نمی تواند نیروی کافی برای حرکت سریع دریافت کند. بژان می گوید که اصطلاح علمی این نوع شکل پر از سوراخ، "محیط متخلخل" است.
با این حال، Bejan می گوید که آتش های مخروطی شکل تنها شکل موثر نیستند. او می گوید تا زمانی که این نسبت عرض به ارتفاع حفظ شود، هیچ محدودیتی برای شکل آتش وجود ندارد. خیلی صاف یا خیلی بلند است و آتش نمی تواند گرمای خود را برای مدت طولانی حفظ کند یا حتی نمی تواند به درستی شروع به کار کند.
نکاتی از یک آتش نشان
دانیل جیمنز ، مهندس محقق در آزمایشگاه علوم آتش‌سوزی میسولا، می‌گوید درک اصول ریاضی در پشت ساخت آتش تنها آغاز راه است. پس از ایجاد آتش، درک ریاضیات در حال بازی برای ایمن نگه داشتن آن – و به طور موثر خاموش کردن آن – نه تنها برای آتش نشانان، بلکه برای علاقه مندان به طبیعت نیز مهارت بسیار مهمی است.
به عنوان بخشی از کار خود، جیمنز به تسهیل یک دوره آنلاین کمک می کند تا به آتش نشانان ریاضیات پشت آتش سوزی هایی را که می جنگند آموزش دهد.
جیمنز به Popular Mechanics می گوید: «بیشتر ریاضیات در درس ما فقط هندسه اولیه است. اما وقتی به فکر حجم و فشار و سیستم های توزیع [آب] می افتید، بسیار پیشرفته تر می شود.
جیمنز می‌گوید در حالی که برخی از آتش‌نشان‌ها پس از کالج وارد شغل می‌شوند و دانش پیش‌زمینه‌ای از فیزیک و ریاضی دارند، برای دیگران نیز معمول است که بلافاصله بعد از دبیرستان آتش‌نشان شوند. این دوره آنلاین به ارائه یک زمینه مشترک از دانش مبتنی بر علم و ریاضی کمک می کند تا آتش نشانان را در محل کار ایمن و دقیق نگه دارند.
جیمنز همچنین نرم‌افزار مدل‌سازی ریاضی را طراحی می‌کند تا به آتش‌نشانان کمک کند تا آتش‌سوزی‌های در حال تکامل را پیگیری کنند. این نرم‌افزارهای مبتنی بر برنامه و رایانه می‌توانند شامل مدل‌سازی منظره و باد باشند و جایگزین چیزی شوند که قبلاً راهنمای فیزیکی اندازه جیبی بودند. این به آتش نشانان کمک می کند نه تنها آتش سوزی را مهار کنند، بلکه سوختگی های ایمن و تجویز شده را نیز انجام دهند که می تواند به جلوگیری از آتش سوزی های کنترل نشده در اواخر فصل کمک کند.
جیمنز می گوید که در مورد چگونگی ایمن نگه داشتن آتش کمپ از نظر ریاضی کامل، پاسخ بسیار ساده است: مهار. جیمنز می گوید، یک راه عالی برای اطمینان از اینکه آتش شما به طور تصادفی به فراتر از پایه خود گسترش نمی یابد، اطمینان از اینکه منبع سوخت آن ناپیوسته است، به این معنی است که سوخت سرگردان در نزدیکی آتش وجود ندارد.
یک گودال آتش‌سوزی فلزی یکی از راه‌های آسان برای انجام این کار است یا می‌توانید آتش خود را روی خاک یا نزدیک پتوی آتش‌نشانی بسازید. و قبل از اینکه آتش خود را ترک کنید، مطمئن شوید که ترمودینامیک در محل کار را با دوز خوب آب خاموش کنید.
خیمنز می‌گوید: «اگر توصیه‌ای برای کسانی که آتش‌سوزی دارند، داشتم غرق کردن آنها بود. "شما نمی توانید آب زیادی روی آتش کمپ بگذارید."

source