JP2014219413A

JP2014219413A - 粒子の発火特性試験のためのシステム及び方法

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Publication number: JP2014219413A
Application number: JP2014097037A
Authority: JP
Inventors: エディークォン，; Eddie Kwon; ジョンジェファーソンオデール，; Jefferson Odell John
Original assignee: Boeing Co
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Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2014-11-20
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Abstract

【課題】ガス中の粒子の発火特性を試験するためのシステム及び方法を提供すること。【解決手段】システムは、試験される粒子を保持する寸法の試験チャンバと、試験チャンバへガスを送達するように構成されたガス供給部と、粒子を加熱するように構成された加熱装置と、粒子及び／又はガスに関連したデータを収集するように構成されたデータ取得装置とを含む。方法は、試験チャンバ内にてガスの流れに対して空間に固定された粒子の周囲のガスの流れを生成することと、粒子を加熱すること及び／又はガスを加熱することと、粒子及び／又はガスに関連するデータを収集することとを含む。【選択図】なし

Description

本開示は粒子の発火特性試験のためのシステム及び方法に関する。

様々な環境において、一定量のガスの燃焼に関連する危険がある。たとえば、高温粒子がガス領域中に進入する及び／又はガス領域を通過することよって誘発される場合に、そのような危険がある。たとえば、地下の採鉱施設で稼働する機械設備からの１つ又は複数の衝撃スパークが、存在するガスを発火させることがある。穀物のサイロ内では、塵埃の燃焼が高温粒子によって引き起こされることがある。これらの又はその他のシナリオを、管理された試験環境の元でシミュレーションすることは今までのところ不可能であった。以前から概して停滞しているガス領域中の静止した粒子についてのみ研究されてきた。

粒子の発火特性試験のためのシステム及び方法が本明細書に開示される。本開示による方法は、試験チャンバ内のガスの流れに対して空間に固定された粒子の周囲にガスの流れを生成することと、ある温度まで粒子を加熱すること及び／又はガスを加熱することと、粒子及び／又はガスの流れに関連するデータを収集することとを含む。本開示になるシステムは、試験される粒子を保持する寸法の試験チャンバと、試験チャンバにガスを送達するように構成されたガス供給部と、粒子を加熱するように構成された加熱装置と、粒子及び／又はガスに関連するデータを収集するように構成されたデータ取得装置とを含む。

粒子の発火特性試験のためのシステムを示す概略図である。粒子の発火特性試験のための方法の概要を示すフローチャートである。粒子の発火特性試験のためのシステムの、説明のための非排他的実施例の断面投影図である。

粒子の発火特性試験のためのシステム及び方法がここに開示され、このシステム及び方法を、所定の多様なシナリオのシミュレーションと、粒子がガス中に入るか、又はガスに晒されて、粒子及び／又はガスに燃焼の危険がありうる多様な環境に関連するモデルのデータベースの作成、保守、及び活用とに使うことができる。言い換えれば、ここで使われているように、粒子の発火特性は、粒子そのものの燃焼に、及び／又は粒子がその内部に存在するガスの燃焼に関連し、以下のような変数の関数としてよい。すなわち、粒子の材料構成、粒子寸法、粒子形状、粒子の表面特性、粒子の温度、ガスに対する粒子の速度、ガスの成分、ガス圧力、ガス温度、粒子に対するガスの速度、粒子の周囲のガスの流れ特性などである。

本開示になるシステム及び／又は方法によってシミュレーションできる航空宇宙産業のシナリオの、説明のための非排他的実施例は、空中における機体への落雷に関する。機体に落雷し、落雷に関連する電流が機体の構造に渡って拡散すると、機体構造から材料の小さな粒子が脱落し得る危険が存在する。本開示になるシステム及び方法を、脱落した粒子の特性に基づく多様なガスの発火しきい値の理解を助けるために、またこの発火しきい値の研究とモデリングを行うために使用することができる。

本開示になるシステム及び方法によってシミュレーションできる他のシナリオと環境は、燃焼の危険がガス領域中に進入する及び／又はガス領域を通過する粒子に関連するあらゆる関連環境を含む。たとえば、多様な航空宇宙産業のシナリオに加えて、工業環境、農業環境、燃料雰囲気が存在する多様な環境、可燃性ガスの存在する多様な環境、ガス中を高温粒子が移動する多様な環境などに関連するシナリオをシミュレーションすることが求められてもよい。

図１は、粒子の発火特性試験のためのシステム１０の例の概要を示し、図２は、粒子の発火特性試験のための方法１００の例のフローチャートの概要を示す。図１〜図２において、いくつかの要素は破線で表されていて、これらの要素は随意でよいこと、又はシステム１０及び／又は方法１００のオプション形態に対応してよいことを概略表示している。しかしながら、全てのシステム１０及び方法１００が実線で示された要素を含むことを求められるものではない。図１〜図２におけるシステム１０及び方法１００の概略表示は限定的なものではなく、異なるシステム１０、システム１０の異なる構成部品、異なる方法１００、方法１００の異なるステップも本開示の範囲内であり、範囲に含まれるものとしては、ここでの議論から理解されるように、表示されたものより多数の、又はより少数の要素を持つシステム１０や、同様に、表示されたものより多数の、又はより少数のステップを持つ方法１００がある。同じくここでの議論から理解されるように、方法１００は、図２に概略表示されたステップを、表示された順序通りに実施することを求められるものではない。さらに本開示によれば、システム１０及び方法１００の全ての例において、システム１０は方法１００の実行又は使用を求められるものではなく、方法１００はシステム１０の使用を求められるものではない。

最初に図１を参照すると、システム１０は、試験される粒子１４を保持する寸法の試験チャンバ１２と、試験チャンバにガス１８を送達するように構成されたガス供給部１６と、粒子を加熱するように構成された加熱装置２０と、粒子及び／又はガスに関連するデータを収集するように構成されたデータ取得装置２２とを少なくとも含んでもよい。さらに図１に概略かつ随意で示されるように、いくつかの実施形態において、システム１０は、試験チャンバを含む閉ループ流路２６を画定するダクト２４と、ダクトを通して試験チャンバ内に保持された粒子の周囲にガスを流すように構成されたファン２８と、少なくとも試験チャンバ内の真空を引くように構成された真空システム３０と、試験チャンバ内で粒子を保持するように構成された粒子ホルダ３２と、及び／又はコンピュータシステム３４と、のうちの１つ又は複数をさらに含んでよい。

システム１０は、発火特性の特定が求められる粒子のあらゆる適切なタイプと形態に対して使うように構成されても、及び／又は使われてもよい。たとえば粒子１４は、小さな粒子とされるものであってもよく、ここで議論される多様なシナリオ及び／又は環境に関連するものであってもよい。説明のための非排他的実施例として、粒子１４は、金属、非金属、ポリマー、穀物、有機物、炭素繊維、炭素繊維強化プラスチック、締め具の一部、燃料運搬部材の一部、油圧部材の一部、電気部材の一部などを含んでよい。たとえば、地下の採鉱環境に放出された金属溶接材料の小さな一部に関連するデータの取得が求められることがある。説明のための異なる非排他的実施例としては、農業用穀物サイロ内に存在する穀物の塵埃に関連するデータの取得が求められることがある。システム１０によって試験することができる粒子寸法の、説明のための非排他的実施例には、最大粒子径として（しかしこれらに限定されるものではないが）、１〜１００００、１〜１０００、１〜１００、１〜１０、１０〜１００００、１０〜１０００、１０〜１００、１００〜１００００、１００〜１０００、又は１０００〜１００００ミクロンの範囲を持つもの、及び／又は１００００、１０００、１００又は１０ミクロン未満のものを含んでもよい。

同様にシステム１０は、多様な粒子１４に関連して発火特性の特定が求められるガス１８のあらゆる適切なタイプと構成に対して使うように構成されても、及び／又は使われてもよい。たとえば、ガス１８は可燃性ガスを含んでもよい。追加として又は代わりとして、ガス１８は非可燃性ガスを含んでもよい。複数のガスの混合ガスを使うことが求められることもある。ガスの多様な圧力が試験されることもある。説明のための非排他的実施例として、試験チャンバに送達されるガスの圧力範囲は、０〜２、０〜１、０〜０．５、０．５〜１、又は０．２〜０．５ｂａｒであってもよい。いくつかの例では圧力は１ｂａｒ以下であってもよく、別の例では圧力は１ｂａｒ以上であってもよく、これはシミュレーションされて試験される特定のシナリオ及び／又は環境によるものである。たとえば、航空宇宙への応用では、空中にある機体に関連する、又は宇宙空間にある宇宙船に関連する環境をシミュレーションすることが求められることがある。代わりに、概して大気より高い圧力に関連する環境をシミュレーションすることが求められることがある。したがって、ガス供給部１６は、試験チャンバ１２へ、及び／又はダクト２４へ、ここで開示されるような多様な範囲の（その範囲に限定されるものではないが）、あらゆる適切な圧力のガス１８を送達するように構成されてよい。

多様なガスの温度を試験することができる。説明のための非排他的実施例として、試験チャンバに送達されるガスの温度は、シミュレーションされ試験される特定のシナリオ及び／又は環境に応じて、−６０〜２００℃の範囲とすることができる。したがって、いくつかのシステム１０は、試験チャンバ１２内のガス１８を望ましい温度に調節する、又は制御するように構成されたガス温度制御システム３６を含んでもよい。図１において、ガス温度制御システムは、試験チャンバ１２内に概略的に随意でガス供給部１６とオーバーラップの関係で示されていて、ガス温度の調節は試験チャンバそのものの内部で行ってもよく、又は試験チャンバへのガスの送達前にガス供給部などで行ってもよいことを概略的に表示している。追加として又は代わりとして、ガス温度を、随意でのダクト２４内の他の場所で能動的に調整し、試験チャンバ内のガスを所望の温度にしてもよい。しかしながら、ガス温度の能動的な調整は全てのシステム１０において要求されるものではなく、ここで議論するように、試験対象の所望のシナリオ及び／又は環境をシミュレーションするために、粒子１４の能動的な加熱を行ってもよい。

ガス１８を、粒子１４に対してあらゆる望ましい速度で試験チャンバ１２に送達することができる。たとえば、ファン２８とダクト２４を含むシステム１０において、ファンは、ダクトを通して試験チャンバ内の粒子の周囲に、粒子に対して０〜１０００、０〜５００、０〜１００、０〜１０、１０〜１０００、１０〜５００、１０〜１００、１００〜１０００、１００〜５００、又は５００〜１０００メートル／秒（ｍ／秒）の速度範囲のガスを流すように構成されてもよい。これらの範囲外の異なる速度も使うことができ、これら範囲外の速度も本開示の範囲に含まれる。追加として又は代わりとして、たとえば、シミュレーションされて試験されるシナリオ及び／又は環境に応じて、このような速度を多様な時間範囲で維持することができる。たとえば、粒子の周囲のガスの流れを、１〜６０秒維持することができ、又は、１秒未満又は６０秒を超えて維持することができる。

システム１０の試験チャンバ１２は、どのような適切な構成であってもよい。たとえば、試験チャンバは試験される粒子１４を保持する寸法としてよい。追加として又は代わりとして、試験チャンバを、システム１０が作動している間は、粒子の周囲において、及び／又は試験チャンバを通して、ガス１８の実質的な層流を維持するように構成することができる。したがって、試験チャンバは、試験される粒子を保持するために十分大きく、試験チャンバを通して概してガスの層流を容易にし、データ取得装置２２の使用を容易にするような、いかなる適切な寸法を持ってもよい。試験チャンバは、１立方インチ（ｉｎ３）、又は１５立方センチメートル（ｃｍ３）位に小さい、又は２０００ｉｎ３、又は３３０００ｃｍ３位に大きい内部領域５２を画定することができる。これらの範囲外の寸法の試験チャンバも、より小さい寸法とより大きい寸法を含めて、本開示の範囲に含まれる。

試験チャンバ１２は、概して平滑な壁４０を含むことができ、試験チャンバを通して、少なくとも試験される粒子の近傍では、ガスの所望の速度においてガスの流れに乱れを与える構造を無くすことができる。追加として又は代わりとして、試験チャンバを、使用者が試験される粒子を観測できるように構成することができる。したがって、試験チャンバは窓３８を含んでもよい。いくつかの実施形態では、窓が存在するなら、窓は試験チャンバの内面４２と同一平面とすることができて、窓が試験チャンバを通して流されるガスに乱流を与えないようにしてもよい。窓は使用者による粒子の観測を可能にする寸法としてよい。追加として又は代わりとして、窓はデータ取得装置２２が窓を通してデータを収集できる寸法としてよい。追加として又は代わりとして、窓は、試験チャンバ内の粒子を加熱するために、試験チャンバの外側にある加熱装置２０の使用を可能とする寸法としてもよい。いくつかの実施形態では、試験チャンバは複数の窓を含み、１つは使用者による観測のために含み、１つは加熱装置を粒子に向けるために含んでもよい。その他の構成も本開示の範囲に含まれる。

システム１０のいくつかの実施形態では、試験チャンバ１２はダクト２４のような他の部材と同様に、試験チャンバ内でのガス及び／又は粒子の燃焼に関連するような衝撃圧力に耐え、システムの構成部品に対する損傷がないように、又は少なくとも重要な損傷がないように構成することができる。説明のための非排他的実施例として、試験チャンバは１５ｂａｒまでの圧力に耐えるように構成することができる。追加として又は代わりとして、試験チャンバ内で粒子によって発火した場合、ガスの燃焼にも耐えられるようにシステムを構成することができる。追加として又は代わりとして、試験チャンバの壁４０は、１５ｂａｒまでの圧力に耐え、及び／又は試験チャンバ内で粒子による発火があってガスが燃焼しても耐えられる寸法とすることができる。

上述したように、いくつかのシステム１０は試験チャンバ内にて粒子１４を保持するように構成され、これによって粒子と粒子の周囲のガス１８の流れに関連する発火特性の試験を行うための粒子ホルダ３２を含む。いくつかの実施形態では、粒子ホルダは粒子の周囲のガスの流れに対して固定された位置において粒子を保持するように構成されている。粒子ホルダが試験チャンバ内で粒子の上流側のガスの層流に悪影響を及ぼさないように、粒子ホルダは粒子を粒子ホルダより上流側に置くように構成してもよい。ここで使われるように、上流及び下流は、試験チャンバを通過するガスの流れに関連する方向を指す。したがって、試験チャンバ内の構造から上流の位置は、この構造に対してガスの入口４４に向かっていて、試験チャンバ内の構造から下流の位置は、この構造に対してガスの出口４６に向かっている。

適切な粒子ホルダ３２の説明のための非排他的実施例は、粒子の周囲のガス１８の流れに整列したロッド４８を含む。いくつかのこのような実施形態では、ロッドはワイヤとされてもよい。追加として又は代わりとして、ロッドは粒子ホルダによって保持される粒子１４の最大径より小さい直径又は別の径を持ってもよい。したがって、粒子ホルダは、試験チャンバを通過するガスの層流を、少なくとも粒子の上流側において容易にすることができる。言い換えれば、粒子ホルダを、試験チャンバを通して、そして試験される粒子の周囲において、所望のガスの流れに強い影響を及ぼさないように構成することができる。

上述したように、システム１０は試験チャンバ１２内に保持される粒子１４を加熱するように構成された加熱装置２０を含む。加熱装置は、シミュレーションされて試験されるシナリオ及び／又は環境に対応するような所望の温度まで、選択的に、粒子を加熱するように構成された適切な形状を取ることができる。所望の温度の説明のための非排他的実施例は、２５〜４０００℃の範囲である。図１において、加熱装置は試験チャンバとオーバーラップの関係として概略表示されていて、加熱装置は試験チャンバと一体であってもよく、試験チャンバ内にあってもよく、試験チャンバと別れて離れていてもよく、及び／又は試験チャンバの外側にあってもよいことを概略表示している。説明のための非排他的実施例として、加熱装置は、試験チャンバ内に保持された粒子を、レーザを用いて又は赤外（ＩＲ）光を用いて加熱するように構成されてもよい。したがって、加熱装置はレーザ及び／又はＩＲ加熱器とされてもよい。いくつかのこのような実施形態では（必要とされるわけではないものの）、加熱装置を試験チャンバの外側に置いてもよく、試験チャンバ内に保持される粒子に随意での窓３８を通してエネルギを指向させてもよい。

追加として又は代わりとして、いくつかの実施形態では、粒子ホルダによって保持されている粒子が、粒子ホルダを通した伝導により加熱されるように、粒子ホルダ３２は加熱装置２０を含むことができる、及び／又は加熱装置と協働するように構成されうる。説明のための非排他的実施例として、粒子ホルダは、抵抗加熱器及び／又は誘導加熱器を含んでもよく、又はこれらと接続されてもよい。その他の加熱装置の例も本開示の範囲内であり、上述したように、選択的に、粒子を所望の温度まで加熱するように構成されていれば、システム１０にどのような適切な加熱装置を使ってもよい。

システム１０のデータ取得装置２２は、試験される粒子１４とガス１８に関連し、取得が求められるデータに応じたあらゆる適切な装置を含んでもよい。データ取得装置は、光データを一定時間に渡って、又は間隔を置いて捉えるように構成された装置を含んでもよい。たとえば、可視光データの静止画及び／又は動画を捉えるカメラを使ってもよい。追加として又は代わりとして、データ取得装置は、試験される粒子及び／又はガスに関連する温度のデータを収集するように構成されてもよい。追加として又は代わりとして、データ取得装置は、試験チャンバ内のガスに関連した圧力のデータを収集するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、データ取得装置は、粒子の周囲のガスの圧力プロファイルを計測するように構成されてもよい。追加として又は代わりとして、データ取得装置は、試験チャンバ内のガスに関連する速度データを収集するように構成されてもよく、いくつかの実施形態では粒子の周囲のガスの速度プロファイルを収集するように構成されてもよい。追加として又は代わりとして、データ取得装置は、ガスの流れの中の粒子の発火に関連する、及び／又は粒子の周囲を流れるガスの発火に関連する経過時間などの時間を計測するように構成されてもよい。追加として又は代わりとして、データ取得装置は、試験チャンバ内の粒子の周囲を流れるガスの流量密度勾配を検出できる装置のようなシュリーレン画像装置を含んでもよい。

図１において、データ取得装置２２は、試験チャンバ１２とオーバーラップの関係で概略表示されていて、データ取得装置は試験チャンバと一体としてもよく、試験チャンバ内にあってもよく、試験チャンバと別れて離れていてもよく、及び／又は試験チャンバの外側にあってもよいことを概略表示している。さらに、データ取得装置は随意での窓３８とオーバーラップの関係に概略表示され、いくつかのデータ取得装置は、粒子と流れるガスに関連するデータを、随意での窓を通して収集するように構成されて配置されてもよいことを概略表示している。

図１に概略的に随意で示されているように、システム１０はコンピュータシステム３４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コンピュータシステムはデータ取得装置２２と接続されても、及び／又は通信してもよい。追加として又は代わりとして、いくつかの実施形態では、コンピュータシステムがデータ取得装置を操作するように構成されてもよい。コンピュータシステムは、存在すれば、システム１０によって試験された粒子の発火特性に関連し、少なくとも部分的にはデータ取得装置によって取得されたデータに基づいたデータベースの維持に使われてもよい。随意でのコンピュータシステムは、このようなデータベースとともに構成された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むものとしてよい。

データベースは、使用される場合は、異なる寸法を有する、異なる温度を有する、異なる材料構成を有するなどの異なる粒子に関連するデータを含んでもよい。追加として又は代わりとして、データベースは、システム１０によって粒子の試験に使用された異なるガス又は混合ガス、ガスの流れの異なる流速、ガスの流れの異なる温度、及びガスの流れの異なる圧力に関連するデータを含んでもよい。したがって、このようなデータベースは、多様なシナリオと環境に対応するような多様な粒子とガスに関連する多様なモデルを画定するもの、及び／又は画定するために使われるものとみなしてよい。時間の経過とともに、このようなモデルは、所与の環境に関連して、所与の粒子と所与のガスに関連した発火特性を予測するために十分強力となり得る。その結果、特定の粒子とガスの流れに関連しての発火特性を特定するために、又は予測するために、特定の粒子と特定のガスの流れを物理的に試験するのに本開示のシステム１０を実際に使用する必要がなくなる可能性がある。

上述したように、システム１０は、試験チャンバ１２とファン２８を含む閉ループ流路２６を画定するダクト２４を含んでもよく、ファン２８は、試験チャンバ内のダクトを通して粒子１４の周囲にガス１８を流すように構成されている。このようなシステム１０は、閉ループ風洞５０とされ、又は閉ループ風洞５０を含むとされ、閉ループ風洞５０は、少なくともダクトと、試験チャンバと、ファンとを含み、粒子とガスに関連する発火特性の試験の目的のため、試験チャンバを通して閉ループ流路２６を巡るガスの流れを再循環させるように構成されている。ここで使用されるものとして、ファンはガス１８に閉ループ流路を巡る流れを与えるためのいかなる適切な構造と機構を含む。タービンは適切なファンの説明のための非排他的実施例であるが、ファンの異なるタイプと構成をシステム１０に使用してもよい。

いくつかの実施形態では、風洞５０は、閉ループ流路２６を巡るガス１８の層流を容易にするように構成された多様な構造を含んでもよい。説明のための非排他的実施例として、風洞は、閉ループ流路のベンドや角部周辺におけるガスの層流を容易にするように構成されたルーバなどの構造５４を含んでもよい。追加として又は代わりとして、風洞は、閉ループ流路を巡るガスの層流を容易にする網目寸法を持つ１つ又は複数のスクリーン５６を含んでもよい。追加として又は代わりとして、随意でのスクリーン５６は、少なくともシステム１０によって試験される条件内でのガス１８の爆発を防止することが、又は少なくとも爆発を制限することができる。

いくつかのシステム１０は、試験チャンバ１２及び／又は閉ループ流路２６内に真空を引くように構成された真空システム３０を組み入れることができ、存在するあらゆる空気（存在していれば）を取り除く。したがって、ガス供給部１６が続いて試験チャンバ及び／又は閉ループ流路内にガス１８を導入することができ、ガス供給部によって、試験されシミュレーションされるシナリオ及び／又は環境に基づいて所望のガスの圧力を達成する。

図２のフローチャートを参照すると、方法１００が概略表示されている。上述したように、方法１００は、システム１０の使用を求められるものではなく、システム１０は、方法１００の実行、又は実施を求められるものではない。しかしながら、システム１０が方法１００を使えること、及び／又はそうでなくても方法１００に関連し得ること、及び方法１００がシステム１０とともに、又は少なくとも部分的にシステム１０とともに実行され得ることは本開示の範囲に含まれる。

図２に概略表示するように、粒子の発火特性を試験する方法１００は、１０２として表示するように、試験チャンバ内のガスの流れに対して空間に固定された粒子の周囲にガスの流れを生成することと、１０４として表示するように、粒子及び／又はガスを所望の温度に加熱することと、１０６として表示するように、粒子及び／又はガスの流れに関連するデータを収集することとを含みうる。

いくつかの方法１００においては、生成１０２は真空を引いて所定の又は所望のガスの圧力を達成するために、所定量のガスを導入することと、ガスに流れを与えることとを含んでもよい。追加として又は代わりとして、生成は粒子の周囲のガスの実質的な層流を維持することを含んでもよい。追加として又は代わりとして、試験チャンバを含む閉ループ風洞によって、生成を容易にすることができる。追加として又は代わりとして、生成は試験チャンバを通してガスを再循環させることを含んでもよい。

いくつかの方法１００においては、加熱１０４は、レーザによる粒子の加熱を含んでもよい。追加として又は代わりとして、加熱は赤外光による粒子の加熱を含んでもよい。追加として又は代わりとして、加熱は粒子ホルダからの伝導加熱を含んでもよい。追加として又は代わりとして、加熱は抵抗加熱及び／又は誘導加熱を含んでもよい。追加として又は代わりとして、加熱は粒子を２５〜４０００℃の範囲の温度に加熱することを含んでもよい。

いくつかの方法においては、収集１０６は粒子の視覚的観測及び／又は視覚的記録を含んでもよい。追加として又は代わりとして、収集は粒子の温度の計測及び／又はガスの温度の計測を含んでもよい。追加として又は代わりとして、収集は粒子の周囲のガスの流れの速度の計測を含んでもよく、いくつかの方法においては、粒子の周囲のガスの流れの速度プロファイルの計測を含んでもよい。追加として又は代わりとして、収集はガスの流れの圧力の計測を含んでもよく、いくつかの方法においては、粒子の周囲のガスの流れの圧力プロファイルの計測を含んでもよい。追加として又は代わりとして、収集は、ガスの流れの中の粒子の発火及び／又は粒子の周囲のガスの発火に関連する経過時間を含むなどの時間データの収集を含んでもよい。追加として又は代わりとして、収集は、粒子の周囲のガスの流れに関連するシュリーレン像の収集を含んでもよい。

図２に概略的に随意で示されているように、いくつかの方法１００は、１０８として表示されるデータベースへのデータの格納を含んでもよい。このような方法のいくつかにおいて、生成と、加熱と、収集と、格納とは１１０に概略表示するように、たとえば異なる粒子に対して繰り返すことができる。たとえば、異なる粒子は異なる寸法を持ってもよく、及び／又は異なる材料構成を持ってもよい。追加として又は代わりとして、繰り返し１１０は、異なるガス又は混合ガスに対して行われてもよい。追加として又は代わりとして、繰り返しは、粒子の周囲のガスの流れの異なる速度に対して行われてもよい。追加として又は代わりとして、繰り返しは、粒子の周囲のガスの流れの異なる圧力に対して行われてもよい。追加として又は代わりとして、繰り返しは、粒子の周囲のガスの流れの異なる温度に対して行われてもよい。

いくつかの方法１００は、１１２として随意で示されるように、環境設計のためのデータベースへのアクセスをも含んでよい。１１４に示すように、本開示による方法は、少なくとも一部がアクセス１１２に基づいた環境設計をも含んでもよい。言い換えれば、粒子とガスに関連する発火特性のデータベースは、ガス領域中に放出された粒子の危険が存在する多様な環境を設計して開発するために、技術者によってアクセスされてもよい。たとえば、機体の燃料システム設計に際して、航空宇宙技術者がデータベースにアクセスしてもよい。追加として又は代わりとして、穀物サイロの設計に当たり、農業技術者がデータベースにアクセスしてもよい。その他の例もまた本開示の範囲に含まれる。

図３を参照すると、システム１０に使用され得る、及び／又は方法１００を容易にするための、閉ループ風洞５０の説明のための非排他的実施例の全体が、参照番号２００により示されている。必要に応じて図１の概略表示からの参照番号が風洞２００の対応する部材の指定に使われているが、図３の例は非排他的であり、風洞２００の示された実施形態を使用するに当たって、システム１０、風洞５０、及び／又は方法１００を制限するものではない。

図３において、風洞２００は自身の多様な内部構造を明らかにするために断面で示されている。ここに見られるように、風洞２００は、２つの窓３８を持つ試験チャンバ１２を含む閉ループ流路２６を画定するダクト２４を含む。ファン２８が、閉ループ流路を巡って試験チャンバを通してガスを再循環させるために備えられている。試験チャンバの下流には、ダクトを貫通する層流を容易にするため、またダクト内でのガスの爆発を防止又は少なくとも制限するために一連のスクリーン５６が設けられている。風洞は、閉ループ流路内の角部の周囲のガスの層流を容易にするように構成されたルーバ形状の構造５４をも含む。

本開示による発明の主題の、説明のための非排他的実施例を以下に列挙する段落にて説明する。

Ａ．粒子の発火特性を試験する方法であって、
試験チャンバ内のガスの流れに対して空間に固定された粒子の周囲のガスの流れを生成することと、
ある温度まで粒子を加熱すること及び／又はガスを加熱することと、
粒子及び／又はガスの流れに関連するデータを収集することと
を含む方法。

Ａ１．ガスと、粒子と、温度とがシミュレーションされる所定のシナリオに対応する、段落Ａに記載の方法。

Ａ１．１．シミュレーションされる所定のシナリオは、航空宇宙のシナリオ、工業のシナリオ、採鉱のシナリオ、農業のシナリオ、燃料雰囲気に関連するシナリオ、可燃性ガスに関連するシナリオ、高温粒子に関連するシナリオ、及び／又はガスを通して移動する高温粒子に関連するシナリオのうちの１つ又は複数を含む、段落Ａ１に記載の方法。

Ａ２．ガスは可燃性ガスを含み、随意でガスは可燃性ガスからなり、随意でガスは基本的に可燃性ガスからなる、段落ＡないしＡ１．１のいずれかに記載の方法。

Ａ３．ガスは非可燃性ガスを含み、随意でガスは非可燃性ガスからなり、随意でガスは基本的に非可燃性ガスからなる、段落ＡないしＡ２のいずれかに記載の方法。

Ａ４．ガスは混合ガスを含む、段落ＡないしＡ３のいずれかに記載の方法。

Ａ５．ガスの流れの速度範囲が粒子に対して０〜１０００、０〜５００、０〜１００、０〜１０、１０〜１０００、１０〜５００、１０〜１００、１００〜１０００、１００〜５００、又は５００〜１０００ｍ／秒の範囲にある、段落ＡないしＡ４のいずれかに記載の方法。

Ａ６．ガスの流れの圧力が、０〜２、０〜１、０〜０．５、０．５〜１又は０．２〜０．５ｂａｒの範囲にある、１ｂａｒ以下である、及び／又は１ｂａｒ以上である、段落ＡないしＡ５のいずれかに記載した方法。

Ａ７．ガスを加熱することは、２００℃の温度までガスを加熱することを含む、ＡないしＡ６のいずれかに記載の方法。

Ａ８．ガスの流れを生成することは、試験チャンバ内の真空を引くことと、試験チャンバ内に所定量のガスを導入して所定のガス圧力を達成することと、ガスに流れを与えることとを含む段落ＡないしＡ７のいずれかに記載の方法。

Ａ９．ガスの流れを生成することは、試験チャンバ内のガスの実質的な層流を維持することを含む、段落ＡないしＡ８のいずれかに記載の方法。

Ａ１０．ガスの流れを生成することは、試験チャンバを含む閉ループ風洞によって容易にされる、段落ＡないしＡ９のいずれかに記載の方法。

Ａ１１．ガスの流れを生成することは、試験チャンバを通してガスの再循環させることを含む、段落ＡないしＡ１０のいずれかに記載の方法。

Ａ１２．粒子が１〜１００００、１〜１０００、１〜１００、１〜１０、１０〜１００００、１０〜１０００、１０〜１００、１００〜１００００、１００〜１０００、又は１０００〜１００００ミクロンの範囲及び／又は１００００、１０００、１００、又は１０ミクロン未満の最大直径を持つ、段落ＡないしＡ１１のいずれかに記載の方法。

Ａ１３．粒子は、金属、非金属、ポリマー、穀物、有機物、炭素繊維、炭素繊維強化プラスチック、締め具の一部、燃料運搬部材の一部、油圧部材の一部、又は電気部材の一部、を含む、からなる、及び／又は、から基本的になる、段落ＡないしＡ１２のいずれかに記載の方法。

Ａ１４．粒子を加熱することは、粒子をレーザで加熱することを含む、段落ＡないしＡ１３のいずれかに記載の方法。

Ａ１５．粒子を加熱することは、粒子を赤外光で加熱することを含む、段落ＡないしＡ１４のいずれかに記載の方法。

Ａ１６．粒子を加熱することは、粒子ホルダからの熱を伝導させることを含む、段落ＡないしＡ１５のいずれかに記載の方法。

Ａ１７．粒子を加熱することは、粒子を２５〜４０００℃の温度範囲に加熱することを含む、段落ＡないしＡ１６のいずれかに記載の方法。

Ａ１８．データを収集することは、粒子を視覚的に観測すること及び／又は記録することを含む、段落ＡないしＡ１７のいずれかに記載の方法。

Ａ１９．データを収集することは、粒子の温度を計測すること及び／又はガスの温度を計測することを含む、段落ＡないしＡ１８のいずれかに記載の方法。

Ａ２０．データを収集することは、粒子の周囲のガスの流れの速度を計測することと、随意で粒子の周囲のガスの流れの速度プロファイルを計測することを含む、段落ＡないしＡ１９のいずれかに記載の方法。

Ａ２１．データを収集することは、ガスの流れの圧力を計測することと、随意で粒子の周囲のガスの流れの圧力プロファイルを計測することを含む、段落ＡないしＡ２０のいずれかに記載の方法。

Ａ２２．データを収集することは、時間データを収集することを含み、随意で時間データはガスの流れの中の粒子の発火及び／又は粒子の周囲のガスの発火に関連する経過時間を含む、段落ＡないしＡ２１のいずれかに記載の方法。

Ａ２３．データを収集することは、粒子の周囲のガスの流れに関連するシュリーレン像の収集を含む、段落ＡないしＡ２２のいずれかに記載の方法。

Ａ２４．データをデータベースに格納することをさらに含む、段落ＡないしＡ２３のいずれかに記載の方法。

Ａ２４．１．異なる粒子のための生成と、加熱と、収集と、格納とを繰り返すことをさらに含み、随意で異なる粒子は異なる寸法を持ち、随意で異なる粒子は異なる材料、から構成される、からなる、及び／又は、から基本的になる、段落Ａ２４に記載の方法。

Ａ２４．２．異なるガス又は混合ガスのための生成と、加熱と、収集と、格納とを繰り返すことをさらに含む、段落Ａ２４又はＡ２４．１に記載の方法。

Ａ２４．３．粒子の周囲のガスの流れの異なる速度について生成と、加熱と、収集と、格納とを繰り返すことをさらに含む、段落Ａ２４ないしＡ２４．２のいずれかに記載の方法。

Ａ２４．４．粒子の周囲のガスの流れの異なる圧力について生成と、加熱と、収集と、格納とを繰り返すことをさらに含む、段落Ａ２４ないしＡ２４．３のいずれかに記載の方法。

Ａ２４．５．異なる温度のガス及び／又は粒子について生成と、加熱と、収集と、格納とを繰り返すことをさらに含む、段落Ａ２４ないしＡ２４．４のいずれかに記載の方法。

Ａ２４．６．環境設計のためのデータベースにアクセスすることをさらに含み、随意で環境は、航空宇宙環境、工業環境、採鉱環境、農業環境、燃料雰囲気に関連する環境、可燃性ガスに関連する環境、及び／又は高温粒子に関連する環境のうちの１つ又は複数を含む、段落Ａ２４ないしＡ２４．５のいずれかに記載の方法。

Ａ２４．６．１．段落Ａ２４．６の方法を実行することと、
少なくとも部分的にアクセスすることに基づいて環境を設計することと
を含む方法。

Ａ２５．ガスをあるガス温度まで冷却することと、粒子をある粒子温度まで加熱することとをさらに含む段落ＡないしＡ２４．６．１のいずれかに記載の方法。

Ａ２６．段落ＢないしＢ２８に記載のいずれかのシステムを使用する、段落ＡないしＡ２５のいずれかに記載の方法。

Ｂ．粒子の発火特性を試験する試験システムであって、
試験される粒子を保持する寸法の試験チャンバと、
試験チャンバにガスを送達するように構成されたガス供給部と、
粒子を加熱するように構成された加熱装置と、
粒子及び／又はガスに関連するデータを収集するように構成されたデータ取得装置と、
を含む試験システム。

Ｂ１．試験チャンバを含む閉ループ流路を画定するダクトと、
ダクトを通して試験チャンバ内の粒子の周囲にガスを流すように構成されたファンと、
をさらに含む、段落Ｂに記載の試験システム。

Ｂ１．１．ファンは、ダクトを通して試験チャンバ内の粒子の周囲に、粒子に対する速度範囲０〜１０００、０〜５００、０〜１００、０〜１０、１０〜１０００、１０〜５００、１０〜１００、１００〜１０００、１００〜５００、又は５００〜１０００ｍ／秒のガスを流すように構成されている、段落Ｂ１に記載の試験システム。

Ｂ２．ガスと粒子は、シミュレーションされる所定のシナリオに対応する、段落ＢないしＢ１．１のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２．１．シミュレーションされる所定のシナリオは、航空宇宙のシナリオ、工業のシナリオ、採鉱のシナリオ、農業のシナリオ、燃料雰囲気に関連するシナリオ、可燃性ガスに関連するシナリオ、高温粒子に関連するシナリオ、及び／又はガスを通して移動する高温粒子に関連するシナリオのうちの１つ又は複数を含む、段落Ｂ２に記載の試験システム。

Ｂ３．ガスは可燃性ガスを含み、随意でガスは可燃性ガスからなり、随意でガスは基本的に可燃性ガスからなる、段落ＢないしＢ２．１のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ４．ガスは非可燃性ガスを含み、随意でガスは非可燃性ガスからなり、随意でガスは基本的に非可燃性ガスからなる、段落ＢないしＢ２．１のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ５．ガスは混合ガスを含む、段落ＢないしＢ４のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ６．ガス供給部が、試験チャンバに０〜２、０〜１、０〜０．５、０．５〜１、又は０．２〜０．５ｂａｒの範囲の圧力の、１ｂａｒ以下の圧力の、及び／又は１ｂａｒ以上の圧力のガスを送達するように構成されている、段落ＢないしＢ５のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ７．試験チャンバ内にガスをさらに含み、ガスの圧力は０〜２、０〜１、０〜０．５、０．５〜１又は０．２〜０．５ｂａｒの範囲にある、１ｂａｒ以下である、及び／又は１ｂａｒ以上である、段落ＢないしＢ６のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ８．試験チャンバにガスをさらに含み、ガスの温度は−６０〜２００℃の範囲にある、段落ＢないしＢ７のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ９．試験チャンバ内のガスの温度を制御するように構成されたガス温度制御システムをさらに含む、段落ＢないしＢ８のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１０．試験チャンバ及び／又は閉ループ流路内に真空を引くように構成された真空システムをさらに含む、段落ＢないしＢ９のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１１．試験チャンバが、粒子の周囲において及び／又は試験チャンバを通してガスの実質的な層流を維持するように構成された、段落ＢないしＢ１０のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１２．試験される粒子をさらに含み、粒子は試験チャンバ内に保持され、粒子は、１〜１００００、１〜１０００、１〜１００、１〜１０、１０〜１００００、１０〜１０００、１０〜１００、１００〜１００００、１００〜１０００、又は１０００〜１００００ミクロンの範囲の、及び／又は１００００、１０００、１００、又は１０ミクロン未満の最大直径を持つ、段落ＢないしＢ１１のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１２．１．粒子は、金属、非金属、ポリマー、穀物、有機物、炭素繊維、炭素繊維強化プラスチック、締め具の一部、燃料運搬部材の一部、油圧部材の一部、又は電気部材の一部、を含む、からなる、及び／又は、から基本的になる、段落Ｂ１２に記載の試験システム。

Ｂ１３．加熱装置は粒子をレーザによって加熱するように構成されている、段落ＢないしＢ１２．１のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１４．加熱装置は粒子を赤外光によって加熱するように構成されている、段落ＢないしＢ１３のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１５．粒子の周囲のガスの流れに対して試験チャンバ内の固定した位置で粒子を保持するように構成された粒子ホルダをさらに含む、段落ＢないしＢ１４のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１５．１．加熱装置は、粒子ホルダからの伝導によって、随意で抵抗加熱及び／又は誘導加熱によって、粒子を加熱するように構成された、段落Ｂ１５に記載の試験システム。

Ｂ１５．２．粒子ホルダは、粒子ホルダに対して上流に粒子を置くように構成された、段落Ｂ１５又はＢ１５．１に記載の試験システム。

Ｂ１５．３．粒子ホルダは、粒子の周囲及び／又は粒子の上流でガスの層流を容易にするように構成された、段落Ｂ１５ないしＢ１５．２のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１５．４．粒子ホルダは、粒子の周囲においてガスの流れ方向に整列したロッドを含む、段落Ｂ１５ないしＢ１５．３のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１６．試験チャンバは、試験される粒子の視覚的観測を容易にするために配置された窓を含む、段落ＢないしＢ１５．４のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１６．１．窓は試験チャンバ内のガスの層流を容易にするように構成された、段落Ｂ１６に記載の試験システム。

Ｂ１６．２．窓は試験チャンバの内面と同一平面である、段落Ｂ１６又はＢ１６．１に記載の試験システム。

Ｂ１６．３．加熱装置は試験チャンバの外側に配置され、窓を通して粒子を加熱するように構成された、段落Ｂ１６ないしＢ１６．２のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１７．データ取得装置は、光データを経時的に補足するように構成された装置を含む、段落ＢないしＢ１６．３のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１８．データ取得装置は、粒子の温度を計測するように構成された、段落ＢないしＢ１７のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ１９．データ取得装置は、試験チャンバ内のガスの温度を計測するように構成された、段落ＢないしＢ１８のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２０．データ取得装置は、試験チャンバ内のガスの圧力を、随意で粒子の周囲のガスの圧力プロファイルを、計測するように構成された、段落ＢないしＢ１９のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２１．データ取得装置は、試験チャンバ内のガスの速度を、随意で粒子の周囲のガスの速度プロファイルを、計測するように構成された、段落ＢないしＢ２０のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２２．データ取得装置は、時間データを収集するように構成され、随意で時間データがガス中の粒子の発火に、及び／又は粒子の周囲のガスの発火に関連する経過時間を含む、段落ＢないしＢ２１のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２３．データ取得装置はシュリーレン画像装置を含む、段落ＢないしＢ２２のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２４．試験システムによって試験され、少なくとも部分的にデータ取得装置から取得されたデータに基づく粒子の発火特性に関連するデータの維持のためのデータベースとともに構成され、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータシステムをさらに含む、段落ＢないしＢ２３のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２４．１データベースは、異なる寸法を持つ、異なる温度を持つ、及び／又は異なる材料、を含む、からなる、及び／又は、から基本的になる異なる粒子に関連するデータを含む、段落Ｂ２４に記載の試験システム。

Ｂ２４．２．データベースは、試験システムによって粒子の試験に使用される異なるガス又は混合ガスに関連するデータを含む、段落Ｂ２４又はＢ２４．１に記載の試験システム。

Ｂ２４．３．データベースは、試験システムによって粒子の試験に使用されるガスの流れの異なる速度に関連するデータを含む、段落Ｂ２４ないしＢ２４．２のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２４．４．データベースは、試験システムによって粒子の試験に使用されるガスの流れの異なる温度に関連するデータを含む、段落Ｂ２４ないしＢ２４．３のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２４．５．データベースは、試験システムによって粒子の試験に使用されるガスの流れの異なる圧力に関連するデータを含む、段落Ｂ２４ないしＢ２４．４のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２５．システムは、試験チャンバ内の１５ｂａｒまでの圧力に耐えられるように、随意でシステムへの損傷がないように、構成されている、段落ＢないしＢ２４．５のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２６．システムは、試験チャンバ内で粒子による発火があってガスが燃焼しても耐えられるように、随意でシステムへの損傷がないように、構成されている、段落ＢないしＢ２５のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２７．試験チャンバは、１５ｂａｒまでの圧力に耐えられるような、及び／又は粒子による発火があって試験チャンバ内でガスが燃焼しても耐えられるような、随意でシステムの損傷がないような寸法の壁で画定されている、段落ＢないしＢ２６のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２８．段落ＡないしＡ２６のいずれかの方法を、少なくとも部分的に容易にするように構成された、段落ＢないしＢ２７のいずれかに記載の試験システム。

Ｂ２９．段落ＢないしＢ２８に記載のいずれかの試験システムの使用。

ここで使われているように、装置の１つ又は複数の部品や特徴の働き、動き、構成、又は他の作業を変更するに当たっての用語「選択的な」及び「選択的に」は、特定の働き、動き、構成、又は他の作業が、装置の態様又は１つ又は複数の部品の、使用者による操作の直接又は間接の結果であることを意味する。

ここで使われているように、用語「適合された」及び「構成された」は、要素、部品、又はその他の対象が設計されることを、及び／又は所与の機能の実行が意図されることを意味する。したがって、用語「適合された」及び「構成された」の使用は、所与の要素、部品、又はその他の対象が、所与の機能を単に実行「できる」ことを意味すると解釈されるべきではなく、要素、部品、及び／又はその他の対象が、機能を実行する目的のために、具体的に選択され、創造され、実施され、使用され、プログラムされ、及び／又は設計されることである。特定の機能を実行するように適合されたと言われる要素、部品、及び／又は列挙される対象は、追加として又は代わりとして、特定の機能を実行するように構成されたとみなされ、逆も同様であることも本開示の範囲に含まれる。同様に、特定の機能を実行するように構成されたと言われる対象は、追加として又は代わりとして、特定の機能を実行するために働くとみなされる。

ここで開示された装置と方法のステップの多様な開示要素は、本開示による全ての装置と方法に必要とされるものではなく、また本開示は、ここで開示された多様な要素とステップの、全ての新規の及び非自明の組合せ及び部分的組合せを含む。さらにここで開示された多様な要素とステップの１つ又は複数は、開示された装置又は方法の全てから分離されて離れた独立の発明主題を定義することができる。したがって、このような発明対象は、ここで明確に開示した特定の装置と方法に関連することは必要とされず、そしてこのような発明対象は、ここでは明確に開示していない装置及び／又は方法において有効性を見出すことがある。

１０システム
１２試験チャンバ
１４粒子
１６ガス供給部
１８ガス
２０加熱装置
２２データ取得装置
２４ダクト
２６閉ループ流路
２８ファン
３０真空システム
３２粒子ホルダ
３４コンピュータシステム
３６ガス温度制御システム
３８窓
４０壁
４４ガスの入口
４６ガスの出口
５０閉ループ風洞
５４構造
５６スクリーン
１００方法
１０２生成
１０４加熱
１０６収集
１０８格納
１１２アクセス
１１４設計
２００風洞

Claims

粒子の発火特性を試験する方法（１００）であって、
ガス（１８）の流れを、試験チャンバ（１２）内にて前記ガスの前記流れに対して空間に固定された粒子（１４）の周囲に生成すること（１０２）と、
前記粒子をある温度まで加熱すること（１０４）と、
前記粒子と前記ガスの前記流れに関連したデータを収集すること（１０６）と
を含む方法。
前記ガス（１８）、前記粒子（１４）、及び前記温度は、シミュレーションされる所定のシナリオに対応し、前記シミュレーションされる所定のシナリオは、ガスを通して移動する高温粒子に関連するシナリオを含む、請求項１に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）が可燃性ガスを含む、請求項１又は２に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）が基本的に非可燃性ガスからなる、請求項１又は２に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）の前記流れが、前記粒子に対して０〜５００ｍ／秒の範囲の速度を有する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）の前記流れは１ｂａｒより低い圧力である、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）の前記流れを生成すること（１０２）は、前記試験チャンバ（１２）内部に真空を引くことと、前記ガスの所定の圧力を達成するために、所定量の前記ガスを前記試験チャンバ内に導入することと、前記ガスに前記流れを与えることとを含む、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）の前記流れを生成すること（１０２）は、前記試験チャンバ（１２）を含む閉ループ風洞（５０、２００）によって容易にされる、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記ガス（１８）の前記流れを生成すること（１０２）は、前記試験チャンバ（１２）を通して前記ガスを再循環させることを含む、請求項１ないし８のいずれかに一項に記載の方法（１００）。
前記粒子（１４）は１０〜１０００ミクロンの範囲の最大直径を持つ、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記粒子（１４）は金属を含む、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記粒子（１４）を前記加熱すること（１０４）は、前記粒子をレーザで加熱すること、前記粒子を赤外光で加熱すること、及び粒子ホルダ（３２）から熱を伝導することのうちの少なくとも１つを含む、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記粒子（１４）を前記加熱すること（１０４）は、前記粒子を２５〜４０００℃の範囲の温度まで加熱することを含む、請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の方法（１００）。
前記データを収集すること（１０６）は、前記粒子（１４）を視覚的に観測すること、前記粒子を視覚的に記録すること、前記粒子の前記温度を計測すること、前記粒子の周囲の前記ガス（１８）の前記流れの速度を計測すること、ガスの前記流れの圧力を計測すること、時間データを収集すること、及び前記粒子の周囲の前記ガスの前記流れに関連するシュリーレン像を収集することのうちの１つ又は複数を含む、請求項１ないし１３のいずれか一項に記載の方法（１００）。
粒子の発火特性を試験する試験システム（１０）であって、
試験される粒子（１４）を保持する寸法の試験チャンバ（１２）と、
前記試験チャンバにガス（１８）を送達するように構成されたガス供給部（１６）と、
前記粒子を加熱するように構成された加熱装置（２０）と、
前記粒子及び／又は前記ガスに関連するデータを収集するように構成されたデータ取得装置（２２）と
を備える試験システム（１０）。