[实用新型]一种火焰蔓延模拟实验台

说明书

技术领域

本实用新型属于火焰蔓延实验技术领域，具体涉及一种火焰蔓延模拟实验台。

背景技术

火焰在固体可燃物上的蔓延是火灾中最常见的现象，同时也是火灾研究的一个基础性问题，科学地认识固体可燃物表面的燃烧机制和火蔓延机理是火灾科学研究的重要内容，对于我们了解火灾的发展和演化有着重要的指导意义。有关火蔓延的主要参数有火焰蔓延速度、火焰形态以及火焰蔓延温度和热流，对于水平表面火蔓延，火焰主要受到浮力的作用，此时火焰是竖直向上的。但是在有风或者沿倾斜表面蔓延时，火焰会受到强迫对流或浮力诱导自然对流的作用，使得火焰向固体表面倾斜，这样就会改变火焰向固体表面的传热过程，从而改变火蔓延行为。目前国内外关于改变固体可燃物角度、气流速度、空气湿度和辐射强度等多参数耦合作用下固体可燃物表面火蔓延行为的研究还相当少，并且在改变材料放置角度的时候，多数实验使用铆钉等，破坏了实验材料的完整性；或者放置于金属或者保温材料上，加入了不必要的外界传热干扰因素；又或者支架系统旋转性能不够，无法进行360°旋转。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种火焰蔓延模拟实验台，其设计新颖合理，固定固体可燃物时不破坏材料本身结构，可实现确定辐射强度、倾斜角度、风速和空气湿度对火焰蔓延影响，并可实时对烟气成分分析，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：包括用于模拟固体可燃物燃烧火焰蔓延的实验装置和用于自动记录并控制所述实验装置工作的控制终端，所述实验装置包括顺次连通的空气加湿室、燃烧室和集烟室，所述空气加湿室内设置有水槽、伸入到水槽内的雾化器和用于检测空气加湿室内湿度的湿度传感器，燃烧室内设置有调节固体可燃物实验角度的旋转支架和设置在所述旋转支架底部的电子秤，燃烧室顶部设置有辐射板，辐射板上安装有电热丝加热管，集烟室底部设置有烟尘颗粒收集板，集烟室顶部设置有集烟罩，集烟罩顶部安装有排气扇和激光烟气分析仪，空气加湿室内连接燃烧室的一侧底部设置有台阶，湿度传感器位于台阶上部且吊挂在空气加湿室的顶部内侧，空气加湿室外设置有将雾化器产生的湿度空气吹向固体可燃物的风机，燃烧室外设置有用于观测固体可燃物燃烧火焰形态的高清摄像机；

所述控制终端包括工控机和与工控机相接用于设置参数阈值并显示图像信息的触摸屏，工控机的输出端接有用于调节风机输出风量的风机驱动模块，湿度传感器、高清摄像机、电子秤和激光烟气分析仪均将采集的数据传输至工控机，电热丝加热管、雾化器和排气扇均由工控机控制。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述固体可燃物为立方体结构，固体可燃物的长、宽、厚分别为70cm、30cm和1.5cm，固体可燃物沿长度方向每隔8cm～15cm插入一个用于检测火焰温度的热电偶，各热电偶实时将采集的数据传输至工控机，工控机内集成有时钟模块记录各热电偶采集的火焰前锋到达时刻。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述旋转支架包括底座、安装在底座两端的支柱和转动安装在支柱顶部的安装框架，所述安装框架内设置有两个用于夹持固体可燃物的角铁，所述安装框架上套装有可沿所述安装框架长度方向移动的支撑架，支撑架上设置有两个相对安装且用于紧贴固体可燃物的夹具，所述夹具包括滑动安装在支撑架上且长度可调的夹杆和设置在夹杆前端的夹板，两个角铁的两端分别设置有用于固定角铁宽度的压杆，支柱通过传动机构与所述安装框架转动连接，支柱上安装有手摇杆。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述底座通过角撑与支柱固定连接。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述角铁上附着有耐火石膏。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述支柱与所述安装框架转动连接位置处安装有用于测量所述安装框架转动角度的旋转量角器，旋转量角器圆心位置处安装有垂针，所述旋转量角器与所述安装框架可360°转动。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述控制终端还包括用于采集风机产生气流的风速传感器，所述排气扇为抽出式排气扇，热电偶为镍硅型热电偶。

上述的一种火焰蔓延模拟实验台，其特征在于：所述空气加湿室、燃烧室和集烟室均为透明耐高温试验箱。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：