[发明专利]一种基于场-区耦合模型有效性验证的简化试验平台装置

说明书

本发明提供一种基于场‑区耦合模型有效性验证的简化试验平台装置，包括密闭舱室、火源发生装置、温度检测装置、通风构筑物、数据采集处理系统；密闭舱室整体为一“L”形一次折曲长方体的狭长通道，划分有分别包含方格F1‑F7和方格F8‑F13的两段长方体空间。方格F3设置火源发生装置，以油盘承载燃油并由电子天平称重，红外摄像仪准确记录火焰燃烧状态；方格F4、F6、F8、F9的温度检测装置提供所在方格的烟气温度；数据采集电脑通过多通道数据采集仪连接这些设备获取试验数据进行记录及分析。本发明结构简单、操作方便，能够验证在特定工况下场—区耦合模型模拟结果的有效性。

技术领域

本发明属于物理试验平台领域，特别涉及一种基于场-区耦合模型有效性验证的简化试验平台装置。

背景技术

船舶舱室的火灾烟气蔓延的场-区耦合模型是一种针对船舶火灾与烟气场景特性的数值计算方法；其特点在于克服了场模型与区域模型的单一模型的局限性即整合了两种不同形式模型的优点与适应条件，从而可以高效得出较为安全全面的数据信息。

船舶火灾场区结合模型的建立需要综合考虑船舶舱壁温度、热传导率与稳态导热系数等重要因素，这就需要基于专门的船舶空间结构特征和壁面材料特性，整合场模型与区域模型，开发两者之间的耦合技术；同时需要建立相应的船舶火灾试验平台对船舶火灾场-区耦合模型的有效性进行分析验证。

发明内容

本发明提出一种基于场-区耦合模型有效性验证的简化试验平台装置，以解决背景技术中提出的基于场-区耦合模型的有效性验证的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种基于场-区耦合模型有效性验证的简化试验平台装置：

通过相互连接且相互连通的十三个方格F1-F13，构成一密闭舱室；所述密闭舱室包含由方格F1-F7构成的第一段长方体空间，和由方格F8-F13构成的第二段长方体空间，所述第一段长方体空间与所述第二段长方体空间连通形成L形一次折曲长方体的通道；

第一段长方体空间的方格F1的顶部中央设有进风口，第二段长方体空间的方格F13的顶部中央设有出风口；第一段长方体空间的方格F3中设有火源发生装置，该方格F3的一侧壁面设置有红外摄像仪，对火源发生装置产生的火焰燃烧状态进行记录；第一段长方体空间的方格F4、F6和第二段长方体空间的方格F8、F9内，分别设置有温度检测装置对所在方格内的烟气温度进行检测；

所述火源发生装置设有燃烧装置和燃料供应装置；所述燃烧装置包含承载燃油的油盘，所述燃料供应装置为油盘供油，并使该油盘内燃油的液面保持设定的高度；所述油盘下方还设置有电子天平来记录油盘及其承载的燃油的质量；

所述红外摄像仪、所述温度检测装置、所述电子天平，分别与多通道数据采集仪信号连接，并通过所述多通道数据采集仪向数据采集电脑传输其各自在试验中获得的数据。

可选地，所述油盘的直径为19.5cm；所述电子天平的精度为0.01克；

所述油盘内为煤油，煤油液面与油盘底面保持12cm的距离。

可选地，所述燃料供应装置包含一储油箱体，设置一隔油板，将所述储油箱体划分为第一油腔、第二油腔；所述油盘的底部与所述第一油腔的底部通过连通管相互连通，构成连通器，使第一油腔内的燃油界面与所述油盘内的燃油液面保持一致；

所述第一油腔设有注油口，该注油口处的电磁阀在试验过程中始终打开以注入燃油；所述第二油腔设有卸油口，该卸油口处的电磁阀在第二油腔内的燃油界面接近第一油腔内的燃油界面时打开，以保证第二油腔内的燃油界面低于第一油腔内的燃油界面。

可选地，所述第一段长方体空间内的方格F3的前壁面开设有一圆形槽口，该圆形槽口位于前壁面的左右中线处，且距离前壁面的底部50cm；所述圆形槽口中的下部设置有一固定块，用以安置所述红外摄像仪。