[发明专利]一种用于研究诱导排烟系统的实验装置及其实验方法

说明书

技术领域

本发明涉及安全科学与工程实验设备领域，尤其是一种用于研究诱导排烟系统的实验装置及其实验方法。

 

背景技术

诱导排烟系统的作用原理一方面是利用射流风机产生的高速射流扰动周围气体，而在一定空间内获得流速场以阻止烟气纵向和横向的流动；另一方面利用射流将烟气诱导至空间一侧通过机械或自然排烟口将烟气排出。《土木建筑与环境工程》（2009，31（6），67页）介绍了研究水平隧道诱导排烟的1/20缩小尺寸实验装置，由于隧道模型较为特殊，其截面宽度远远小于隧道长度，因此可以将流场近似为一维的，该文只是研究控制烟气纵向逆流的临界风速，射流风机的流场是通过隧道洞口集中送风形成均匀的风速面，没有布置射流风机。《北京建筑工程学院学报》（2009，25（2），14-15页）介绍了研究建筑通道内临界通风速度的实验台，同样也是狭长的通道，并没有研究临界风速在宽度方向上对烟气流动的阻挡作用。《暖通空调》（2007，37（12），10页）介绍了地下车库诱导通风系统流场特性研究实验台，实验台是选取大空间内的一块区域为研究对象，射流风机布置在大空间内部，选用的是智能型YFA-3Z(W)诱导通风器，但工程用的射流风机和诱导通风器尺寸大并且风机的出口风速、喷口形状以及气流流向都是固定的，很难适应实验研究中参数的改变而作出相应的调整。

 

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种不仅可以研究射流风机对烟气的纵向抑流作用，还可以研究射流风机对横向烟气蔓延的阻挡情况、便于根据实验研究中参数的改变而作出相应调整的用于研究诱导排烟系统的实验装置。

 

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于研究诱导排烟系统的实验装置，包括导流管道，其两端口安装插板或排烟装置，导流管道内放置火源或污染源，射流风机安装在导流管道的内壁上，用于测量温度的热电偶、用于测量速度的热线风速仪以及用于测量热流的热流计的测量探针插入导流管道内的测量点位置处，所述射流风机采用轴流风扇。

所述导流管道的两端口的内壁上设置插槽，左、右插板插入该插槽内，导流管道及左、右插板共同围成密闭空腔；所述排烟装置由分别安装在导流管道左、右两端口的送风机和排烟风机组成。

所述导流管道由顶板、底板和侧壁组成，顶板上设置横向滑轨和纵向滑轨，射流风机通过挂钩悬挂在横向滑轨和纵向滑轨上，所述底板上安装支撑架，支撑架顶端设置用于放置火源或污染源的油盘，支撑架的底端由导流管道内伸出，电子称安装在支撑架的底端上，底板上开设检修孔。

所述射流风机为小型的直流或交流轴流风扇，轴流风扇置于不锈钢弯管或不锈钢圆管内，不锈钢弯管或不锈钢圆管管体的两端设置过滤网，射流风机的出风口朝向火源或污染源。

所述热电偶、热线风速仪以及热流计的测量探针与数据采集系统的信号输入端口相连；所述射流风机的电源线通过导流管道的侧壁引出且外接调频装置。

所述插板采用防火板。

所述顶板采用防火板或防火玻璃，所述底板采用防火板，所述侧壁采用防火玻璃，防火板及防火玻璃上标示刻度。

所述顶板上设置观察窗，观察窗采用标示有刻度的防火玻璃。

本发明的另一目的在于提供一种用于研究诱导排烟系统的实验装置的实验方法，该方法包括下列顺序的步骤：

（1）打开检修孔，调整射流风机的布置及间距，在油盘内倒入火源或污染源，关闭检修孔并标定热电偶、热线风速仪和热流计，打开射流风机电源调节电压，标定射流风机出口风速；

（2）将插板插入插槽或将排烟装置上电；

（3）打开外部摄像机并调整角度和焦距，通过检修孔引燃油盘内的火源或污染源，待预定时间开启射流风机；

（4）当导流管道内流场稳定后通过防火玻璃上刻度记录烟气蔓延距离，通过热电偶、热线风速仪和热流计的数据输出记录导流管道内温度、速度以及热流参数。

所述的将排烟装置上电是指：打开送风机，标定送风风速，打开排烟风机，标定排风风速。

由上述技术方案可知，本发明选用由轴流风扇和不锈钢管自制成的射流风机，制作成本低，导流管道的形状、长度，出风和进风口的形状及位置都可以根据实验需要设置，便于实验参数的研究；在导流管道内部布置用于放置火源或污染源的油盘以及用于测量速度、温度和热流的热电偶、热线风速仪和热流计测量探针，两端采用活动壁面，可以调节通风口大小或连接排烟装置。本发明不仅可以做诱导通风系统流场的研究，也可以研究诱导排烟系统或火灾时诱导通风对火蔓延的影响。