[发明专利]模拟底部横向风对火焰结构流场特性影响机理的实验装置

说明书

技术领域

本发明属于安全工程测试技术领域，具体涉及灾害燃烧的实验测试装置。

背景技术

在火灾过程中，外界风对火灾的发生和发展通常起决定性作用。一方面，风将给燃烧区提供大量的新鲜空气，促使燃烧更加猛烈，并可能使着火区迅速扩大；另一方面，风可能使熄灭的灰烬出现死灰复燃的情况，造成二次燃烧，增大人员伤亡和财产损失。

目前实验室用于测定风对火灾燃烧影响的装置主要是风洞。如：（陶常法,王喜世,张笑男.变风向通风对池火火焰长度的影响[J].燃烧科学与技术,2013,19(3):261-267.）中介绍了一种测试变风向通风对池火火焰长度影响的风洞实验装置，该类装置在测定时火源完全位于整个风洞内部，风洞内风向可调，整个断面风速均匀，可测定风垂直于火焰时不同条件下燃烧状况及流场特性。此类装置不能测定风位于火源底部时，风场上部火源燃烧及烟气羽流变化情况。然而在实际情况下，如：疾驰的汽车，当其发动机舱或内部着火时，底部存在由车头向车尾方向的风，在受到车尾挡板及底部障碍物的干扰时，随着风速流场的扩大，底部风将对上部燃烧产生影响。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种模拟底部横向风对火焰结构及流场特性影响机理的实验装置，包括燃烧箱体、风洞系统及测控系统，所述的燃烧箱体底部为敞开结构，每隔10cm设置一根中空不锈钢管，其中一个侧面为观察窗，与观察窗相对应的壁面中部为操作口，所述风洞系统位于燃烧箱体底部，包括箱体、风机及整流装置，箱体长度、宽度和高度均与燃燃烧箱体相同，上部与燃烧箱体底部连通，底部贴近地面，风机位于箱体的一端，箱体的另一端敞开，其余两个面采用厚度为8mm的石英隔热板封闭，所述整流装置位于箱体内部，高度与箱体相同，由风机出来的风场经过整流装置后，可使风场更加均匀；所述测控系统包括风速测试装置、摄像机及电子天平（10），所述风速测试装置及电子天平通过数据线连接至主控计算机。

进一步的，所述观察窗采用厚度为5mm的防火玻璃制作。

进一步的，所述操作口，可自由取下或安装上，为防止烟气泄漏，实验中可采用耐高温锡纸胶将周边密封。

进一步的，所述整流装置为蜂窝芯整流网，网孔直径为2mm。

进一步的，所述风速测试装置包括27个风速探头，呈阵列均匀布置于火源处，所述摄像机与火源上表面在一水平面，电子天平位于火源下方，用于实时记录燃料质量变化。

进一步的，火源和电子天平放置于燃烧箱体远离风机的一端，风速测试装置对应设置于火源油池上部每隔0.1m处。

进一步的，所述燃烧箱体底部中空不锈钢管中部放置厚度为2mm，宽度为0.1m的石英隔热板，电子天平放置与石英隔热板上。

进一步的，所述风洞系统（11）及燃烧箱体（4）远离风机的一端垫高30°。

本发明的模拟底部横向风对火焰结构及流场特性影响机理的实验装置用于研究风位于火源底部时，在受限空间内部火灾发生和发生规律及羽流蔓延规律，可为发展相关灭火方法及控制措施提供理论支撑。

附图说明

图1是本发明的模拟底部横向风对火焰结构及流场特性影响机理的实验装置的结构示意图；

图2是该实验装置的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1