[发明专利]一种全尺寸舱室火蔓延与轰燃模拟实验装置及实验方法

说明书

本发明提供一种全尺寸舱室火蔓延与轰燃模拟实验装置，包括模型主体、配套模拟发生装置、温度测量系统和排烟装置。所述模型主体由1:1的比例实体钢结构组成模拟舱室；舱室内设有模型床一张、大沙发一张、小沙发一张，均为钢结构模型，用于模拟室内常用家具，模型床位于舱室左侧壁处，大沙发位于后壁，小沙发位于前壁；所述配套模拟发生装置包括天然气供应系统和与天然气供应系统连接的点火系统；所述排烟系统用于将火灾烟气经舱室后壁排气孔排出。本发明用于日常实验教学的室内火灾蔓延与轰燃现象模拟实验，可开展教学演示实验及消防作战实训，用于消防官兵、兼职消防员及相关从业人员的日常火灾消防技术培训。

技术领域

本发明涉及火灾模拟技术领域，具体是一种全尺寸舱室火蔓延与轰燃模拟实验装置及实验方法。

背景技术

火灾是生活中常见的灾害形式。火灾一旦发生将直接威胁人民生命财产安全。建筑火灾在所有火灾中占有相当的比例。建筑物内某个局部起火后，首先，起火点附近的可燃物将逐渐被明火点燃，在可燃物表面以一定速度逐渐蔓延，此为火蔓延现象。轰燃是在可燃物比较多且通风环境足够好条件下产生的。轰燃的出现是燃烧释放的热量大量累积的结果，在顶棚和四周墙壁的限制下，这些热量不会立即散失。燃烧生成的热烟气在顶棚之下累积，使顶棚和墙壁上部受到加热，同时，顶棚温度的升高，又可增大反馈到可燃物的热通量，其辐射能量对原本非火源区的可燃物起到了加热作用，当温度到达燃点后也发生明火燃烧，最终室内所有可燃物的表面几乎都开始燃烧的现象。与普通火灾燃烧现象不同的是，轰燃是室内的一种热力不稳定状态，也是一种危险系数极大的特殊燃烧现象，在建筑火灾中占有一定的比例。

在实际建筑火灾灭火救援和应急管理过程中，现役指挥官、消防官兵和兼职消防员等相关从业人员对建筑火灾发展规律仍缺乏充分认识，尤其是轰燃这种特殊建筑火灾现象，对消防部队的威胁性最大，但其本身所具备的随机性、不可确定性将为灭火救援带来难度。为了加深指挥官、消防官兵和兼职消防员等相关从业人员对建筑室内火灾发生、发展至轰燃现象产生的直观动态理解，促进其灭火救援实战能力的培养，亟需设计一款全尺寸舱室火蔓延与轰燃模拟实验装置。

发明内容

本发明的目的是开发一种全尺寸舱室火蔓延与轰燃模拟实验装置及实验方法，用于日常实验教学的室内火灾蔓延与轰燃现象模拟实验，可开展教学演示实验及消防作战实训，用于消防官兵、兼职消防员及相关从业人员的日常火灾消防技术培训。

本发明为了达到上述的目的采用的技术方案为：

一种全尺寸舱室火蔓延与轰燃模拟实验装置，包括模型主体、配套模拟发生装置、温度测量系统和排烟装置；

所述模型主体由1:1的比例实体钢结构组成模拟舱室，舱室前壁右侧设有门，舱室后壁中部设有至少一个观察窗，舱室左侧壁开孔新形成天然气管道接入口和温度测量系统接入口，舱室左侧壁左下角和右下角设有舱室排水溢流孔，右上角设有用于安装排烟管道的排烟管道安装孔，舱室顶棚四角各设一个采用电磁控制开启关闭的百叶栅格，用于舱室顶部蒸汽泄压；

舱室内设有模型床一张、大沙发一张、小沙发一张，均为钢结构模型，用于模拟室内常用家具，模型床位于舱室左侧壁处，大沙发位于后壁，小沙发位于前壁；

所述配套模拟发生装置包括天然气供应系统和与天然气供应系统连接的点火系统，天然气供应系统通过舱室内的天然气管道将天然气输送到模型床、大沙发、小沙发处、舱室地面、顶棚处的气体燃烧器，各气体燃烧器管路中设电磁阀控制燃料输运，所述点火系统包括与燃烧器一一对应的点火器；

所述温度测量系统包括位于舱室顶棚测量烟气温度的测量装置；

所述排烟系统用于将火灾烟气经舱室后壁排气孔排出。