[发明专利]一种可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置

说明书

技术领域

本发明属于火灾安全技术领域，涉及一种蓝色火旋风发生装置，特别涉及一种可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置。

背景技术

在发生森林火灾和建筑群火灾时，由燃烧造成高低不等的气压，可能会引发一种旋转的火焰，当旋转的火焰达到一定强度时就形成了火旋风。火旋风相较于同等尺度的油池火，火焰高度成数量级增加，燃烧速度快、火焰温度高。在处理海面溢油时，就地燃烧法已经成为目前使用较为广泛、除油效率高、除油成本低的方法，若利用火旋风燃烧速度快、火焰温度高的特点，在溢油被点然后诱导其生成稳定可控的火旋风，将能够有效缩短溢油处理操作时间、提高除油效率。

在实验室环境下模拟海面溢油的情况，诱导水面池火生成火旋风时发现，当燃料层为位于水层上的一薄层时，且持续供应燃料时，火旋风高度明显降低，火旋风底部呈现蓝色火焰。当燃料供应量保持较低值时，火旋风高度进一步降低，黄色火焰成分消失，火旋风呈现纯净的蓝色火焰，且保持原有火旋风旋转方向。

当火焰呈现纯净的蓝色时，表明此时燃料获得充分燃烧，不会产生烟尘颗粒。若在海面处理溢油时，同样能形成在实验室环境下的蓝色火旋风，能够有效解决普通就地燃烧法处理溢油时产生大量烟气造成二次污染的问题，同时提高除油效率，对于就地燃烧处理海上溢油有较为重要的意义。

国内已有较多火旋风发生和参数测量装置，但仅能够通过构造狭缝或风机驱动的方法产生普通火旋风，不能为蓝色火旋风的产生提供条件。同时未有相关资料提及蓝色火旋风现象，也没有相关装置能够提供火旋风到蓝色火旋风的演变条件，或者产生蓝色火旋风。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置，通过调节燃料供应系统高度连续控制燃料液面高度，提高形成火旋风的可重复率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置，包括：燃料稳定供应系统和火旋风发生装置；

所述燃料稳定供应系统包括：燃料补给池，所述燃料补给池通过阀门与火旋风发生装置连接形成连通器系统；通过调节燃料稳定供应系统中燃料补给池液位与火旋风发生装置内燃烧点的高度差以及阀门的开度，进而控制火旋风发生装置内的燃料供应速度，形成稳定的蓝色火旋风。

进一步地，所述燃料稳定供应系统的高度连续可调。

进一步地，所述燃料稳定供应系统底部设置有用于调整燃料稳定供应系统高度的微调螺栓。

进一步地，所述燃料补给池在设定高点设有溢油口和补给口，且溢油口高于补给口，燃料补给池依次通过补给口、热塑管与火旋风发生装置相连形成连通器系统。

进一步地，所述燃料稳定供应系统还包括：储液池和回收池；所述储液池与燃料补给池相连，用于向燃料补给池提供燃料；所述回收池与燃料补给池相连，用于接收来自燃料补给池的过量燃料。

进一步地，所述火旋风发生装置包括：钢化玻璃和托盘；

每两块钢化玻璃垂直连接，两组垂直连接的钢化玻璃对向放置，两组垂直连接的钢化玻璃之间形成狭缝；托盘置于两组垂直连接的钢化玻璃形成区域的中央位置；与燃料稳定供应系统连接的热塑管固定在托盘中心。

进一步地，当燃料在托盘中被点燃后，消耗两组垂直连接的钢化玻璃组成的矩形区域中的氧气，外部空气在气压差的作用下通过双狭缝被吸入燃烧区域中；由于经由两条狭缝吸入的空气相较于燃料燃烧中心有转动角动量的存在，为火旋风的形成提供了生成涡。

进一步地，所述托盘固定在托盘支架上，所述托盘支架的高度可调。

进一步地，可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置还包括：电子天平；所述燃料稳定供应系统放置于所述电子天平之上。

进一步地，可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置还包括：

热电偶支架：用于测量火旋风发展为蓝色火旋风时火焰温度的变化；

风速仪支架：用于测量火旋风发展为蓝色火旋风时和出现稳定蓝色火旋风时空气卷吸量的变化值。

本发明有益效果

本发明可以提供相对稳定的燃料供应，以生成稳定可观察的蓝色火旋风；各阀门方便调节燃料供应速度；通过调节燃料供应系统高度连续控制燃料液面高度，提高形成火旋风的可重复率。整个实验装置的误差小，灵活性高，重复性强。

附图说明

图1为本发明的燃料稳定供应系统结构示意图；

图2为本发明的火旋风发生装置结构示意图；

图3为本发明的整体示意图；

图4为本发明火旋风发生装置的工作原理图；