[发明专利]一种船舶机舱屏障壁面气体射流火实验平台

说明书

本发明涉及一种船舶机舱屏障壁面气体射流火火灾燃烧模拟实验平台，包括：船舶机舱模拟舱，用于模拟船舶机舱环境；射流火燃烧模拟系统，设置于船舶机舱模拟舱的内部和外部，用于模拟气体射流火燃烧状况；屏障物控制系统，设置于船舶机舱模拟舱的内部，用于模拟不同角度屏障物；数据采集系统，设置于船舶机舱模拟舱的内部，用于测量气体射流火燃烧时的火灾参数，以分析气体射流火燃烧特性。本发明可实现不同角度、类型屏障壁面作用下的船舶机舱射流火燃烧模拟实验，可揭示且不限于船舶机舱屏障壁面作用下的射流火燃烧动力学参数变化规律以及气体泄漏孔径与速率、喷射角度、孔‑壁间距等因素变化下射流火羽流行为特征动力学演化机理。

技术领域

本发明涉及火灾模拟技术领域，尤其涉及一种船舶机舱屏障壁面气体射流火实验平台。

背景技术

随着IMO(国际海事组织)以及各国环保要求的日趋严格，新能源LNG(液化天然气)动力船舶成为未来海运和船舶行业的重点发展方向。但是，新能源LNG的使用会带来新的火灾威胁，其机舱气体燃料泄漏容易诱发射流火灾现象。而作为整船心脏的船机舱在有限的空间内布置了动力设备、电力装置、管路以及船用油料柜等设施设备，空间屏障环境复杂，LNG射流火容易撞击设备壳体壁面，从而形成屏障壁面气体射流火。

LNG动力船舶机舱屏障壁面气体射流火不同与以往常规的气体射流火现象。首先，LNG燃料供给管路发生泄漏的位置与具体朝向无法预知，而且航行与卸货过程中的船体摇晃或倾斜都将改变泄漏喷射角度，气体燃料泄漏初始喷射角度不同将导致气体射流火焰热浮力通量和剩余动量之间耦合与竞争机制复杂化，影响壁面气体射流火伸展行为，进而造成不同的火灾蔓延后果。其次，船舶机舱内屏障环境比较复杂，曲面和倾斜的非常规屏障壁面比较多。实际上，与传统开敞空间明显不同，船舶机舱配置有动力设备、电力装置、控制管路等，这些障碍物壁面也并非简单的竖直/水平壁面，具有一定倾斜角度的设备壁面以及圆形管道弯曲壁面等非常常见，LNG气体射流火撞击该类非常规壁面过程中动量损失规律尚未明确，其撞击后形成的壁面气体射流火羽流行为特征会明显不同，将对船舶机舱火灾自动探测和自动灭火系统带来新的挑战。

然而，目前针对不同喷射角度、不同屏障壁面条件下的船舶机舱气体射流火燃烧特性研究比较少，相应的实验模拟研究平台更是缺少。为了针对LNG动力船舶机舱气体燃料泄漏诱发的屏障壁面射流火展开系统研究，揭示其行为特征和演化机理，因此，亟需开发一种能够模拟船舶机舱气体射流火燃烧研究实验平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船舶机舱屏障壁面气体射流火实验平台，可以模拟LNG、LPG(液化石油气)等新能源动力船舶因气体燃料泄漏而发生的机舱屏障壁面射流火的燃烧特性，从而为船舶机舱屏障壁面气体射流火燃烧理论研究及相应的灭火技术和系统装备研发提供必要的实验条件。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种船舶机舱屏障壁面气体射流火火灾燃烧模拟实验平台，包括：

船舶机舱模拟舱，用于模拟船舶机舱环境；

射流火燃烧模拟系统，设置于所述船舶机舱模拟舱的内部和外部，用于模拟气体射流火燃烧状况；

屏障物控制系统，设置于所述船舶机舱模拟舱的内部，用于模拟不同角度屏障物；

数据采集系统，设置于所述船舶机舱模拟舱的内部，用于测量所述气体射流火燃烧时的火灾参数，以分析所述气体射流火燃烧特性。

优选地，所述射流火燃烧模拟系统包括：

燃料气瓶，设置于所述船舶机舱模拟舱的外部，用于存储实验用的气体燃料；

减压阀，设置于所述船舶机舱模拟舱的外部，其进气端与所述燃料气瓶的瓶嘴密闭连接，用于调节所述燃料气瓶的出气压力；