Predicción de la radiación térmica emitida por dardos de fuego a través del procesamiento de imágenes

RESUMEN

A lo largo de los últimos cinco años se han generado aproximadamente 5,000 explosiones en las industrias de procesos químicos en Mé­xico, desde petroquímicas hasta alimenticias, provocando grandes daños a las personas, las instalaciones y el medioambiente. La presente investigación presenta un análisis experimen­tal, matemático y computacional para encon­trar una manera automática de medir el alcance de las llamas de difusión turbulentas denomi­nadas incendios de chorro, dardos de fuego o jet fires en inglés; basado en un análisis de tra­tamiento y medición de imágenes conformadas por pixeles y apoyado por la programación en la aplicación matlab®. La radiación térmica de es­tos dardos de fuego a escala laboratorio ha sido calculada como una función del diámetro del orificio de salida del combustible y la longitud de la llama, obtenida con el presente tratamien­to de imágenes experimentales. Esto fortalece el estudio del comportamiento de los dardos de fuego (jet fires) para prevenir fenómenos de ries­go, evitando así la propagación de un daño ma­yor a través de una secuencia de accidentes gra­ves generados por un dardo de fuego.

 

PALABRAS CLAVE

Radiación térmica • Flujo turbulento • Tratamiento de imágenes • Dardo de fuego • Incendios industriales

 

 

ABSTRACT

Throughout the last five years, approximately 5,000 explosions have been generated in the chemical process industries in Mexico, from petrochemical to food, causing great damage to people, facilities, and the environment. This work presents an experimental, mathemati­cal, and computational analysis to find an au­tomatic way to measure the reach of turbulent jet diffusion flames, based on a treatment anal­ysis and pixelated image measurements, and supported by programming in the matlab® ap­plication. The thermal radiation of these labo­ratory-scale jet fires has been calculated as a function of the diameter of the fuel exit hole and the length of the flame, obtained with the present treatment of experimental images. This will strengthen the study of the behavior of jet fires to prevent risk phenomena and avoid the spread of greater damage through a sequence of serious accidents generated by a jet fire.

 

KEYWORDS

Heat flux radiation • Turbulent flow • Image processing • Jet fire • Industrial fires

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