一种可升降的变坡度隧道火灾模拟装置及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108492697A(43)申请公布日2018.09.04(21)申请号201810098665.9(22)申请日2018.01.31(71)申请人中国计量大学地址310018浙江省杭州市江干经济开发区学源街258号(72)发明人李海航马隽湫于年灏陈屹东陈沛然(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人郑海峰(51)Int.Cl.G09B25/00(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种可升降的变坡度隧道火灾模拟装置及其方法(57)摘要本发明提供一种可升降的变坡度隧道火灾模拟装置及其方法，主要由四个部分组成，包括隧道主体，纵向通风系统，燃烧源和配套测控系统。隧道主体部分，包括隧道框架，支撑架，防火布，钢化玻璃和玻镁板壁面；隧道通风系统部分，包括可调频轴流风机和整流网；隧道燃烧源部分，包括燃烧皿和三脚架；隧道配套测控系统部分，包括电子天平，风速仪，激光发射器，热电偶和摄像机。该模拟装置实验消耗较少，可重复性强，可以全面检测不同坡度和升降情况下温度和风速的变化。CN108492697ACN108492697A权利要求书1/2页1.一种可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于包括隧道主体、通风系统、燃烧源和配套测控系统，所述的隧道主体包括隧道框架、支撑架和壁面；所述的通风系统，包括风机和整流网，整流网安装在风机出风口，通风系统整体安装在隧道入口处，整流网出口风向与隧道平行；所述的燃烧源包括燃烧皿和三脚架，燃烧皿从隧道框架底面进入隧道框架内；所述隧道配套测控系统包括温度测量系统、风速仪、激光发射器、摄像机和电子天平；温度测量系统为两套热电偶组，其中一套热电偶组的热电偶平均分布位于隧道框架顶部下方中央；另一套热电偶组的热电偶纵向排列在燃烧皿上方；风速仪安装在隧道进口处和出口处截面的正中央；激光发射器安装在隧道的出口处底面中央，激光发射器朝隧道框架内部发射激光；摄像机共有两台，分别记录火焰燃烧和烟气流动情况；电子天平放置在三脚架之下，记录燃料的质量损失。2.如权利要求1所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，所述的隧道框架均匀分为若干段，每段隧道框架均由支撑架支撑，前后段隧道框架通过防火布连接；隧道框架靠内侧壁面、顶棚和底板材料采用玻镁板，外侧壁面采用钢化玻璃，钢化玻璃底端与隧道框架铰接。3.如权利要求2所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，所述的支撑架包括连接棒和两根平行排列的支杆，支杆纵向上设有若干连接孔，连接棒可插入所述两根支杆处于相同高度的一对连接孔中，隧道框架设置在连接棒上。4.如权利要求2所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，所述的隧道框架总长8m，宽40cm，高40cm；分为前后各4m的两段，支撑架支撑每段隧道框架，并使得隧道框架整体离地1m；所述的玻镁板厚度为8mm。5.如权利要求1所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，所述的燃烧皿位于距离入口处1.5m的隧道底部中央，燃料采用乙醇和正庚烷；三脚架将燃烧皿托起高出隧道框架底面20mm。6.如权利要求1所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，所述燃烧皿上方的纵向热电偶有9个，竖直间距为40mm；隧道框架顶部下方中央的水平热电偶80个，水平间距为100mm。7.如权利要求1所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，风速仪安装在距离隧道进口处和出口处0.5m截面的正中央。8.如权利要求1所述的可升降的变坡度隧道火灾模拟装置，其特征在于，摄像机共有两台，均位于隧道框架的钢化玻璃一侧，其中一台正对燃烧皿用于记录火焰燃烧情况，另一台摄像机可转动，用于记录整个隧道框架内的烟气流动情况。9.一种如权利要求3所述装置的变坡度隧道火灾模拟方法，其特征在于：1)通过改变连接棒13在支撑架上的高度调整每段隧道框架所需坡度和升降情况，直至满足实验需求；2)检查风速仪和温度测量系统是否正常工作；3)将三脚架放于电子天平上，放于隧道底部开口正下方；4)展开钢化玻璃，将燃烧皿放于隧道底部开口，调节三脚架让燃烧皿高出底面2cm；2CN108492697A权利要求书2/2页5)打开风机，调节转速确定隧道内通风速度；6)将电子天平调零，向燃烧皿中加入燃料；7)打开风速仪，激光发射器，温度测量系统和摄像机；8)用点火器点燃燃料，关闭钢化玻璃，温度测量系统监测温度变化，风速仪监测风速的变化；激光发射器朝隧道框架内部发射激光，便于摄像机捕捉图像；摄像机共有两台，一台正对燃烧皿用于记录火焰燃烧情况，另一台摄像机用于记录整个隧道框架内的烟气流动情况，电子天平记录燃料的质量损失；9)燃烧结束后停止风速仪，激光发射器，温度测量系统和摄像