vis3d/plot_fuel.m

   1 function plot_fuel(f,units,scale)
   2 % plot_fuel(f)
   3 % plot_fuel(f,units)
   4 % plot_fuel(f,units,logscale)
   5 % arguments
   6 % f     fuel structure, as created by fuels.m
   7 % units 'metric' (default)
   8 %       'Scott-Burgan' (same as 'sb') ch/h and mi/h
   9 % scale 'direct' (default)
  10 %       'log'  for loglog plots
  11 % plot rate of spread against wind speed and slope
  12 % from fuels.m produced by wrf-fire
  13 % example: fuels; plot_fuel(fuel(3))
  14
  15 name=['Fuel model ',f.fuel_name];
  16
  17 disp(f.fuel_name)
  18 fprintf('%s fgi = %g\n',f.fgi_descr,f.fgi)
  19 fprintf('%s fuelmc_g = %g\n',f.fuelmc_g_descr,f.fuelmc_g)
  20 fprintf('%s cmbcnst = %g\n',f.cmbcnst_descr,f.cmbcnst)
  21 fprintf('%s weight = %g\n',f.weight_descr,f.weight)
  22
  23 fprintf('\n*** without for evaporation heat of moisture ***\n')
  24 h = f.cmbcnst/(1+f.fuelmc_g);
  25 fprintf('specific heat contents of fuel (J/kg) %g\n',h)
  26 hd=f.fgi*h;
  27 fprintf('heat density (J/m^2) %g\n',hd)
  28 Tf=f.weight/0.8514; % fuel burns as exp(-t/Tf)
  29 fprintf('initial slope of mass-loss curve (1/s) %g\n',1/Tf)
  30 fprintf('maximal heat flux density (J/m^2/s) %g\n',hd/Tf)
  31 fprintf('\n*** with correction for evaporation of moisture ***\n')
  32 Lw=2.5e6;
  33 fprintf('latent heat of moisure (J/kg) %g\n',Lw)
  34 hw = (f.cmbcnst - Lw*f.fuelmc_g) /(1+f.fuelmc_g);
  35 fprintf('specific heat contents of fuel (J/kg) %g\n',hw)
  36 fprintf('relative correction due to evaporation %g%%\n',100*(hw/h-1))
  37 hd=f.fgi*hw;
  38 fprintf('heat density (J/m^2) %g\n',hd)
  39 Tf=f.weight/0.8514; % fuel burns as exp(-t/Tf)
  40 fprintf('initial slope of mass-loss curve (1/s) %g\n',1/Tf)
  41 fprintf('maximal heat flux density (J/m^2/s) %g\n',hd/Tf)
  42
  43
  44 Tf=f.weight/0.8514; % fuel burns as exp(-t/Tf)
  45
  46
  47 if nargin < 2
  48     units='metric';
  49 end
  50
  51 if nargin < 3
  52     scale='direct';
  53 end
  54
  55 switch scale
  56     case {'log','LOG','loglog'}
  57         logscale=1;
  58     otherwise
  59         logscale=0;
  60 end
  61
  62
  63 switch units
  64     case {'SB','sb','Scott-Burgan'}
  65         wind_unit='20ft (mi/h)';
  66         ros_unit='ch/h';
  67         wind_conv=3600/1609.344;
  68         ros_conv=3600/20.1168;
  69     otherwise
  70         wind_unit='6.1m (m/s)';
  71         ros_unit='m/s';
  72         wind_conv=1;
  73         ros_conv=1;
  74 end
  75
  76
  77
  78 figure(1) % wind dependence
  79 for i=1:length(f.wind),
  80     ros_wind(i) = fire_ros(f,f.wind(i),0);
  81 end
  82 err_wind=big(ros_wind-f.ros_wind)
  83 if logscale,
  84     loglog(f.wind*wind_conv,ros_wind*ros_conv,'r',f.wind*wind_conv,f.ros_wind*ros_conv,'b')
  85 else
  86     plot(f.wind*wind_conv,ros_wind*ros_conv,'r',f.wind*wind_conv,f.ros_wind*ros_conv,'b')
  87 end
  88 xlabel(['wind speed at ',wind_unit,')'])
  89 ylabel(['rate of spread (',ros_unit,')'])
  90 title(name)
  91 grid
  92
  93 figure(2) % slope dependence
  94 for i=1:length(f.slope),
  95     ros_slope(i) = fire_ros(f,0,f.slope(i));
  96 end
  97 err_slope=big(ros_slope-f.ros_slope)
  98 if logscale
  99     loglog(f.slope,ros_slope*ros_conv,'r',f.slope,f.ros_slope*ros_conv,'b')
 100 else
 101     plot(f.slope,ros_slope*ros_conv,'r',f.slope,f.ros_slope*ros_conv,'b')
 102 end
 103 xlabel('slope (1)')
 104 ylabel(['rate of spread (',ros_unit,')'])
 105 name=['Fuel model ',f.fuel_name];
 106 title(name)
 107 grid
 108
 109 figure(3)
 110 if(isfield(f,'fmc_g')),
 111     fmc_g=f.fmc_g;
 112 else
 113     nsteps=100;
 114     fmc_g=f.fuelmce*[0:nsteps-1]/nsteps-2;
 115 end
 116 for i=1:length(fmc_g),
 117     ros_fmc_g(i) = fire_ros(f,0,0,fmc_g(i));
 118 end
 119 if(isfield(f,'fmc_g')),
 120     err_fmc_g=big(ros_fmc_g-f.ros_fmc_g)
 121     plot(f.fmc_g,f.ros_fmc_g*ros_conv,'b',...
 122         f.fuelmc_g,interp1(fmc_g,ros_fmc_g*ros_conv,f.fuelmc_g),'+k')
 123 else
 124     plot(fmc_g,ros_fmc_g*ros_conv,'b')
 125 end
 126 xlabel('ground fuel moisture content (1)')
 127 ylabel(['rate of spread (',ros_unit,')'])
 128 name=['Fuel model ',f.fuel_name];
 129 title(name)
 130 grid
 131
 132 fprintf('\nzero wind rate of spread %g %s\n',fire_ros(f,0,0)*ros_conv,ros_unit')
 133
 134
 135 fprintf('\nzero wind rate of spread %g %s\n',fire_ros(f,0,0)*ros_conv,ros_unit')
 136
 137
 138
 139 err=big(check_ros(f));
 140 fprintf('\nmax rel err in rate of spread between WRF-Fire and fire_ros.m %g\n',err)