[发明专利]一种产生滴落火焰的设备及研究滴落火点火的实验方法

说明书

本申请提供了一种产生滴落火焰的设备及研究滴落火点火的实验方法，该设备包括：机架；用于放置待实验材料的熔融罐；用于使待实验材料熔化成熔融状态的加热装置；用于使熔融状态的待实验材料滴落形成熔融液滴的滴落管；用于控制熔融液滴滴落的动力装置；用于对熔融液滴点火形成滴落火的点火装置；用于调节待点燃样品和滴落火的相对位置的样品放置装置；用于采集点火数据的数据采集装置。通过加热装置、动力装置和样品放置装置的相互配合，可以控制待实验材料形成熔融液滴的大小、滴落频率、滴落温度以及滴落距离等重要物理参数，并通过点火装置和数据采集装置对滴落火的点火数据进行采集，为探究滴落火的点火机理提供了可靠的实验方案。

技术领域

本申请属于燃烧性能实验技术领域，更具体地说，是涉及一种产生滴落火焰的设备及研究滴落火点火的实验方法。

背景技术

热塑性塑料是一种高分子有机聚合物，受热时熔化可转化为液态，当熔融塑料液体的重力克服其表面张力时就会形成液滴坠落。在空中燃烧或火灾过程中这些液滴通常会携带火焰，因此，这些带火焰的液滴称为滴落火。如今，聚乙烯(Polyethylene，简称PE)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，简称PVC)、聚丙烯(Polypropylene，简称PP)和发泡聚苯乙烯(EPS)等热塑性材料被广泛应用在建筑物外墙的隔热层、装饰材料及电线绝缘层中。当火灾发生时，热塑性材料的燃烧会产生熔融的液滴，这些液滴携带着火焰滴落形成滴落火，滴落火在滴落过程中有机会点燃其它可燃物，引发新的火源，进而加速火灾的蔓延和发展。因此迫切需要对滴落火的特点和机理进行一系列的研究，为科学控制滴落火在火灾中的发展提供科学依据。

然而，目前对于滴落火现象和相应的点火机理研究甚少。滴落火通常在重力的驱动下产生，加上温度变化造成相态转变使得熔融液体的表面张力等物理参数对温度变化比较敏感，一般研究装置都是将热塑材料样品悬挂在空中，然后将样品点燃，使其在燃烧过程中得到滴落火，并对滴落火进行研究。但是这种研究装置中，样品在燃烧过程中滴落火的大小、数量等的形成具有不确定性，这样使得量化控制滴落火的形态大小、滴落频率等十分困难，不利于对滴落火的相关参数进行研究。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种产生滴落火焰的设备，以解决现有技术中对热塑性塑料自燃形成的滴落火的研究比较困难的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种产生滴落火焰的设备，包括：

机架；

熔融罐，设于所述机架上并用于放置待实验材料；

加热装置，用于对熔融罐加热以使所述待实验材料熔化成熔融状态；

滴落管，设于所述熔融罐上并用于使熔融状态的所述待实验材料滴落形成熔融液滴；

动力装置，用于对所述熔融罐施加动力以控制所述熔融液滴的形成和滴落；

点火装置，用于对所述熔融液滴点火形成滴落火；

样品放置装置，设于所述熔融罐下方并用于调节待点燃样品和所述滴落火的相对位置；

数据采集装置，用于采集所述滴落火对所述待点燃样品的点火过程的点火数据。

在一个实施例中，所述熔融罐包括中空的罐体、密封所述罐体的盖板以及活动式设于所述罐体内的活塞，所述活塞将所述罐体内的空腔分为上腔和下腔，所述动力装置与所述上腔连通并用于控制所述活塞运动，所述待实验材料容纳在所述下腔内，所述滴落管与所述下腔连通。

在一个实施例中，所述加热装置包括电源、温度控制器、热电偶以及加热管，所述热电偶和所述加热管设于所述熔融罐上。

在一个实施例中，所述动力装置包括与所述上腔连通的接口，与所述接口连通的增压组件和减压组件，以及控制所述增压组件和所述减压组件动作频率的控制组件。