[实用新型]一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置

权利要求书

1.一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，包括实验台主体、可移动的纵向通风系统以及配套测控系统，其特征在于：

所述实验台主体，是与实际单向双车道城市公路隧道尺寸成一定比例的隧道构造，整体框架采用角钢搭建，实验台外侧墙壁采用8mm厚的钢化玻璃，以便观察实验过程中隧道内的火灾发展与烟气流动情况；实验台内壁墙壁、顶棚和底板均由20mm厚的耐高温防火板构成；火源位于隧道内部，其高度、位置均可调节；

所述可移动的纵向通风系统，包括通风系统主体框架、轴流风机、风速调节变频器、整流纱布和整流风管；通风系统主体框架高度、位置可调；

所述配套测控系统，包括火源质量损失测量系统、温度测量系统、速度测量系统、辐射测量系统、图像采集系统；该火源质量损失测量系统包括电子天平、支架以及与天平电信号连接的数据采集装置；该温度测量系统包括位于隧道内火源上方竖向热电偶串，以及顶棚下方的水平二维热电偶阵列及与其连接的数据采集装置，其中竖向热电偶串有11个热电偶，竖向间距7cm，最上方热电偶距离顶棚0.05m，在火源下游，隧道顶棚下方纵向中心线与内侧侧壁之间布置37*9的二维热电偶阵列，热电偶位于顶棚下方0.05m处，热电偶纵向水平间距0.12m，横向水平间距0.1m；该速度测量系统包括位于火源上游的竖向风速测点、位于隧道纵向中心线顶棚下方的水平风速测点及与其连接的数据采集装置，其中在火源上游，距离左侧开口0.3m处，在隧道中心线上均匀布置5个风速测点，竖向间距0.15m，最上方测点距离顶棚0.15m，同时，在火源下游隧道纵向中心线上均匀布置10个水平风速测点，水平间距0.5m，距离顶棚0.1m；该辐射测量系统包括布置于火源下游地面上的辐射测点及与其连接的数据采集装置，其中在隧道纵向中心线火源下游布置10个辐射计测点，水平间距0.8m，辐射计距离底板0.1m；该图像采集系统包括位于实验台正面和侧面对实验现象进行记录的两台摄像机；

实验燃料，分别采用正庚烷和甲醇，代表不完全燃烧和完全燃料的两种典型火源类型。

2.根据权利要求1所述的一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，其特征在于：所述实验装置按实际公路单向双车道隧道1:5的比例构造。

3.根据权利要求1所述的一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，其特征在于：实验台下方支架带有液压升降装置和滑轮，通过调节实验台下方左、右两侧支架高度差，可实现实验台倾斜角度范围在0～20°之间连续变化。

4.根据权利要求1所述的一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，其特征在于：在实验台纵向中心线和靠近内侧侧壁的地板上开孔放置支架，支架放在电子天平上，火源放置在支架上保持水平，通过调节支架高度和位置来实现隧道内火源高度、位置的变化，同时保证隧道坡度变化过程中火源保持水平。

5.根据权利要求1所述的一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，其特征在于：该实验装置的可移动的纵向通风系统包括系统主体框架、轴流风机、风速调节变频器、整流纱布和整流风管；整个通向通风系统长3.0m，风墙截面尺寸3m*3m。

6.根据权利要求1所述的一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，其特征在于：该实验装置的纵向通风系统产生的外界风的风速范围为0-5.0m/s。

7.根据权利要求1所述的一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，其特征在于：该实验装置的纵向通风系统主体框架下部支架有滑轮，且带有液压升降装置，可根据实验需要调节纵向风墙高度，通过滑轮可方便移动风墙方向和位置，分别实现沿隧道上坡和下坡方向的纵向通风。