[发明专利]一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法

说明书

本发明涉及电缆燃烧仿真分析领域，特别涉及一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法。该方法根据GB/T12666.2‑2008在火灾动力学模拟软件中建立满足要求的燃烧室模型、设置电缆系统模型参数、进行燃烧仿真、获取燃烧过程中温度、热释放速率随时间变化数据、根据传感器所得数据判断电缆是否符合国家标准。本发明解决了实体电缆水平燃烧试验成本高、危险性高、周期长、灵活性差、污染环境等问题，具有建模周期短，参数设置灵活，工作效率高等优点，可对单根电缆水平燃烧特性进行快速检验。

技术领域

本发明涉及电缆燃烧仿真分析领域，特别是涉及一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法。

背景技术

当今社会飞速发展，电缆在各个行业应用越来越广泛。但是，电缆的应用给社会带来了极大的利益的同时也造成了很多的火灾安全隐患，一旦发生火灾，其不仅加大火势而且火势容易沿着电缆的敷设方向快速蔓延，此外，由于电缆材料多为聚合物，燃烧过后产生大量的烟气，其中大部分为对人体有害的有毒气体和腐蚀性气体，不仅对火场中人员造成极大的威胁，还会妨碍消防人员的救援工作。

在生产电线电缆时，要将所生产的样品按照标准进行燃烧测试，即将待测电缆通过火焰燃烧，记录电缆的炭化距离等数据，并对数据进行分析，从而得到阻燃性能。以GB/T12666.2-2008为例，进行电线电缆水平燃烧试验时需要搭建密闭燃烧室、每两周校准一次火焰、达到供火时间后迅速移除引燃源并不引起周围空气波动、记录炭化距离等复杂步骤。

针对以上问题，本发明提出了一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法，通过仿真试验可以模拟多种电缆型号，而且仿真试验的建模时间短，可以实现快速检验，从而节省设备成本、减少人为操作的危险性与误差。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法，提供一种仿真试验方法，用于实现单根水平燃烧特性的快速检验，解决实体试验成本高、危险性高、周期长、灵活性差等问题。

一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法，包括如下步骤：

(1)选定火灾动力学模拟软件，根据GB/T 12666.2-2008建立满足要求的燃烧室模型；

(2)确定被测电线电缆型号，获取电缆参数，包括电缆结构尺寸参数、绝缘材料属性、护套材料属性；确定试验初始环境温度；根据标准设置引燃源的供火与停火时间；将所有参数输入电缆系统模型中；

(3)在电缆系统模型中设置若干温度、热释放速率传感器；进行燃烧仿真；

(4)获取燃烧过程中温度、热释放速率随时间变化数据；利用电缆模型系统中设置的温度、热释放速率传感器读取燃烧过程中的温度、热释放速率随时间变化过程。

所述火灾动力学模拟软件是计算流体力学的一种模型，它将质量守恒、动量守恒、能量守恒以及化学反应的定律等自然法则应用到火灾计算中，可以真实再现火场情况，仿真数据具有高度的可靠性和精确性。

所述电缆系统模型参数包括电缆结构参数、绝缘材料属性、护套材料属性；电缆结构参数包括护套厚度、绝缘厚度、包带厚度等；绝缘材料属性和护套材料属性包括材料的体密度、比热容、热导率、燃烧热四个参数。

本发明的有益效果：1、本发明充分利用仿真分析方法的特点，可准确地获取电缆燃烧试验过程中温度、热释放速率随时间变化的过程数据；2、本发明克服了实体试验成本高、危险性高、周期长、灵活性差、污染环境等缺点；3、本发明可以模拟多种电缆型号，能够灵活修改电缆系统模型参数。4、本发明的建模周期短，可实现单根电缆水平燃烧特性的快速检验。

附图说明

图1为一个实施例的一种用于快速检验单根电缆水平燃烧特性的仿真方法流程图；