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[发明专利]一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置-CN201710131210.8有效
发明人：高子鹤;纪杰;原向勇;王浩波;万华仙;李曼 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-03-07 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，能够模拟纵向通风作用下，不同坡度隧道内的火灾燃烧情况，研究纵向通风作用下带坡度隧道内火羽流与顶棚射流的受限演化规律。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，按照小尺度模型比例1:5设计，是首个专门针对纵向通风作用下不同坡度隧道火灾热释放速率、温度分布、速度分布、受限火羽流形态、顶棚射流特征参数分布等进行全面系统研究的实验装置。在前人研究基础上克服了全尺寸实验代价高昂和数值模拟工具不够准确的局限性，同时保证了实验的可重复与易操作性，对于开展不同坡度条件下，射流风机纵向通风对隧道火灾影响的研究具有重要的实际意义和广阔的应用前景。
一种纵向作用坡度调式隧道火灾模拟实验装置

[发明专利]一种应用于高层建筑的送风系统及方法-CN201610692792.2有效
发明人：纪杰;周腾蛟;高子鹤;杨立中;姚斌;李曼;原向勇;张林鹤 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2016-08-19 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： F24F7/007 文献下载
摘要：本发明提供了一种应用于高层建筑的送风系统及方法，高层建筑具有多个层，各层设有一个楼梯间，且各层之间通过楼梯间连通，送风系统包括多个送风口，各送风口等间隔地设于不同的楼梯间，以向相应的楼梯间送风，其中，各送风口的面积不同。本发明通过精确确定各送风口的尺寸，使得通过各送风口向防烟楼道输入的风量相同，保证整个防烟楼梯间的均匀加压，可以用更少的送风量挡住任意楼层的烟气进入，并可以避免因为某些部位过压而造成疏散门的难以开启。
一种应用于高层建筑送风系统方法

[实用新型]一种提高排烟效率的竖井结构-CN201720013109.8有效
发明人：纪杰;高子鹤;原向勇;王浩波;万华仙;李曼 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-01-06 - 公布日： 2018-08-14 - 主分类号： E21F1/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种提高排烟效率的竖井结构，通过在隧道内竖井下方设置一块挡板，来改变火灾发生时，隧道和竖井内的烟流运动情况，抑制烟气层吸穿的发生，改善排烟效果。以长60米、宽12米、高5.4米的隧道，竖井上部开口横截面尺寸为长3米、宽3米，下部开口截面尺寸为长5米、宽3米，竖井下部与隧道顶棚呈45度角，高度为5米的竖井为例说明此种设计，此时，挡板的面积为竖井下部开口面积的0.5‑2.0倍，挡板与隧道顶棚的垂直距离设置为隧道高度的0.06‑0.28倍，可以抑制吸穿现象的发生，极大地提高排烟效率。本实用新型结构简单，经济投入少，能有效的克服竖井自然排烟过程发生吸穿现象对排烟的不利影响，具有广阔的应用前景和重要的实际意义。
竖井排烟隧道挡板本实用新型竖井结构下部开口顶棚垂直距离火灾发生上部开口烟气层烟流应用

[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-CN201720215043.0有效
发明人：高子鹤;纪杰;原向勇;王浩波;万华仙;李曼 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-03-07 - 公布日： 2018-01-30 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种纵向风作用下坡度可调式隧道火灾模拟实验装置，能够模拟纵向通风作用下，不同坡度隧道内的火灾燃烧情况，研究纵向通风作用下带坡度隧道内火羽流与顶棚射流的受限演化规律。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，按照小尺度模型比例15设计，是首个专门针对纵向通风作用下不同坡度隧道火灾热释放速率、温度分布、速度分布、受限火羽流形态、顶棚射流特征参数分布等进行全面系统研究的实验装置。在前人研究基础上克服了全尺寸实验代价高昂和数值模拟工具不够准确的局限性，同时保证了实验的可重复与易操作性，对于开展不同坡度条件下，射流风机纵向通风对隧道火灾影响的研究具有重要的实际意义和广阔的应用前景。
一种纵向作用坡度调式隧道火灾模拟实验装置

[实用新型]一种可模拟不同尺寸、形状气体火源的多孔燃烧器组合模块-CN201720022003.4有效
发明人：纪杰;万华仙;高子鹤;原向勇;王浩波;李曼 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-01-09 - 公布日： 2017-08-29 - 主分类号： F23D14/14 文献下载
摘要：本实用新型提供一种可模拟不同尺寸、形状气体火源的多孔燃烧器组合模块，以保证燃烧器表面产生的火焰稳定均匀，同时通过燃烧器单体的不同摆放和组合方式实现不同大小和长宽比的燃烧器表面尺寸和形状。该多孔燃烧器组合模块中每个燃烧器单体完全相同，燃烧器单体包括燃烧器表面喷口、中部整流空腔、进气口、可伸缩底座支架。燃烧器单体表面形状均为正方形，保证了燃烧器表面出口气流的均匀性。采用多个方形燃烧器单体拼接成长宽比大的线性燃烧器组合模块，弥补了单个线性燃烧器两端无气流的缺陷。本实用新型以共16个燃烧器单体为实施例，通过摆放和组合可以实现共27种不同表面尺寸和形状的燃烧器组合模块，在满足实验需求的同时大大节约了生产成本。
一种模拟不同尺寸形状气体火源多孔燃烧组合模块

[发明专利]一种可模拟不同尺寸、形状气体火源的多孔燃烧器组合模块-CN201710012629.1在审
发明人：纪杰;万华仙;高子鹤;原向勇;王浩波;李曼 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-01-09 - 公布日： 2017-05-31 - 主分类号： F23D14/14 文献下载
摘要：本发明提供一种可模拟不同尺寸、形状气体火源的多孔燃烧器组合模块，以保证燃烧器表面产生的火焰稳定均匀，同时通过燃烧器单体的不同摆放和组合方式实现不同大小和长宽比的燃烧器表面尺寸和形状。该多孔燃烧器组合模块中每个燃烧器单体完全相同，燃烧器单体包括燃烧器表面喷口、中部整流空腔、进气口、可伸缩底座支架。燃烧器单体表面形状均为正方形，保证了燃烧器表面出口气流的均匀性。采用多个方形燃烧器单体拼接成长宽比大的线性燃烧器组合模块，弥补了单个线性燃烧器两端无气流的缺陷。本发明以共16个燃烧器单体为实施例，通过摆放和组合可以实现共27种不同表面尺寸和形状的燃烧器组合模块，在满足实验需求的同时大大节约了生产成本。
一种模拟不同尺寸形状气体火源多孔燃烧组合模块

[发明专利]一种抑制烟气吸穿提升竖井自然排烟效率的方法-CN201710009020.9在审
发明人：纪杰;高子鹤;原向勇;王浩波;万华仙;李曼 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-01-06 - 公布日： 2017-05-24 - 主分类号： E21F1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种抑制烟气吸穿提升竖井自然排烟效率的方法，通过在隧道内竖井下方设置一块挡板，来改变火灾发生时，隧道和竖井内的烟流运动情况，抑制烟气层吸穿的发生，改善排烟效果。以长60米、宽12米、高5.4米的隧道，竖井上部开口横截面尺寸为长3米、宽3米，下部开口截面尺寸为长5米，宽3米，竖井下部与隧道顶棚呈45度角，高度为5米的竖井为例说明此种设计，此时，挡板的面积为竖井下部开口面积的0.5‑2.0倍，挡板与隧道顶棚的垂直距离设置为隧道高度的0.06‑0.28倍，可以抑制吸穿现象的发生，极大地提高排烟效率。本发明结构简单，经济投入少，能有效的克服竖井自然排烟过程发生吸穿现象对排烟的不利影响，具有广阔的应用前景和重要的实际意义。
一种抑制烟气提升竖井自然效率方法

[实用新型]一种应用于高层建筑的送风系统-CN201620907551.0有效
发明人：纪杰;周腾蛟;高子鹤;杨立中;姚斌;李曼;原向勇;张林鹤 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2016-08-19 - 公布日： 2017-04-12 - 主分类号： F24F7/007 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种应用于高层建筑的送风系统，高层建筑具有多个层，各层设有一个楼梯间，且各层之间通过楼梯间连通，送风系统包括多个送风口，各送风口等间隔地设于不同的楼梯间，以向相应的楼梯间送风，其中，各送风口的面积不同。本实用新型通过精确确定各送风口的尺寸，使得通过各送风口向防烟楼道输入的风量相同，保证整个防烟楼梯间的均匀加压，可以用更少的送风量挡住任意楼层的烟气进入，并可以避免因为某些部位过压而造成疏散门的难以开启。
一种应用于高层建筑送风系统

[实用新型]一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟系统-CN201620909881.3有效
发明人：纪杰;李曼;原向勇;高子鹤;杨立中;万华仙 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2016-08-19 - 公布日： 2017-03-29 - 主分类号： F24F7/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟系统，所述高层建筑具有多个层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内分布有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，所述系统包括火灾探测器，设置于所述高层建筑的每一层，用于探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；系统控制器，当所述火灾探测器探测到所述高层建筑的某层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个送风口送风。本实用新型能够用更少的送风量挡住任意着火楼层相同火源功率产生的烟气进入楼梯间，可以将楼梯间防火门开口数量和位置造成楼梯间风量泄露的影响降到最低。
一种高层建筑楼梯间加压送风系统

[发明专利]一种优化隧道火灾中竖井自然排烟效果的设计方法-CN201410436595.5有效
发明人：纪杰;范传刚;原向勇;高子鹤 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-08-30 - 公布日： 2017-02-01 - 主分类号： E21F1/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种可以优化隧道火灾中竖井自然排烟效果的设计方法，在当前顶棚上方设置有竖井的隧道中，竖井与隧道顶棚的连接角度往往为直角，本发明提出通过在竖井下部与隧道顶棚连接的部位(包括隧道上游和下游两个方向)分别增加一个三棱柱空间，将竖井与隧道顶棚的连接角度设置为锐角(20°到70°之间)，可以极大的提高隧道内发生火灾后竖井的自然排烟效果。本发明操作简单，经济投入少，能有效的克服热烟气在竖井内部形成的边界层分离现象给竖井自然排烟过程带来的不利影响。本发明对隧道火灾发生后的自然排烟和日常隧道内部与外界坏境的气流交换(排出汽车尾气和废热以提高隧道内空气质量)都能产生优化的效果。
一种优化隧道火灾竖井自然效果设计方法

[发明专利]一种外界风作用下腔室火灾模拟实验装置-CN201410043871.1有效
发明人：纪杰;李林杰;原向勇;李开源;范传刚;付艳云;李曼;万华仙 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-01-29 - 公布日： 2017-01-18 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本发明提供一种外界风作用下腔室火灾模拟实验装置，其能够在实验室模拟外界风作用下腔室火灾燃烧情况，研究外界风作用下腔室火灾发展和窗台溢流规律。该外界风作用下腔室火灾模拟实验装置，包括实验台主体、外立面、外界风系统以及配套测控系统，本实验装置按照中等尺度模型比例13设计，是首个专门对外界风作用下腔室火灾热释放速率、烟气流动、温度分布、烟气成分、补风速度、热辐射通量、火焰形态、窗台溢流等进行全面系统研究的实验装置。在前人实验基础上克服了全尺寸实验代价高昂和数值模拟工具不够精确的特点，又保证了实验的可重复性，对于开展实验室科学研究和实际外界风对腔室火灾影响都有很大的应用价值和重要的指导意义。
一种外界作用下腔室火灾模拟实验装置

[发明专利]一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法和系统-CN201610695008.3在审
发明人：纪杰;李曼;原向勇;高子鹤;杨立中;万华仙 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2016-08-19 - 公布日： 2016-12-07 - 主分类号： F24F7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种高层建筑楼梯间加压送风挡烟方法和系统，所述高层建筑具有多个楼层，各层之间通过楼梯间连通，楼梯间内分布有多个送风口，各送风口用于向楼梯间送风，所述方法包括如下步骤：S1、探测所述高层建筑的每一层是否发生火情；S2、当步骤S1探测到所述高层建筑的某一层发生火情时，仅使与该层最近的两个或三个出风口送风。所述系统包括火灾探测器和系统控制器，当所述火灾探测器探测到所述高层建筑的某层发生火情时，通过联动控制自动打开风机及送风口。本发明能够用更少的送风量挡住任意着火楼层相同火源功率产生的烟气进入楼梯间，可以将楼梯间防火门开口数量和位置造成楼梯间风量泄露的影响降到最低。
一种高层建筑楼梯间加压送风方法系统

[实用新型]一种锐角连接的竖井结构-CN201420495708.4有效
发明人：纪杰;范传刚;原向勇;高子鹤 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-08-30 - 公布日： 2015-01-07 - 主分类号： E21D8/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种锐角连接的竖井结构，该竖井结构通过在竖井下部与隧道顶棚的连接的部位(包括隧道上游和下游两个方向)分别增加一个三棱柱空间，将竖井与隧道顶棚的连接角度设置为锐角(20°到70°之间)，可以极大的提高隧道内发生火灾后竖井的自然排烟效果。本实用新型操作简单，经济投入少，能有效的克服热烟气在竖井内部形成的边界层分离现象给竖井自然排烟过程带来的不利影响。本实用新型对隧道火灾发生后的自然排烟和日常隧道内部与外界坏境的气流交换(排出汽车尾气和废热以提高隧道内空气质量)都能产生优化的效果，具有广阔的应用前景和重要的实际意义。
一种锐角连接竖井结构

[实用新型]一种外界风作用下腔室火灾模拟实验装置-CN201420057362.X有效
发明人：纪杰;李林杰;原向勇;李开源;范传刚;付艳云;李曼;万华仙 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-01-29 - 公布日： 2014-07-09 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本实用新型提供一种外界风作用下腔室火灾模拟实验装置，能够在实验室模拟外界风作用下腔室火灾燃烧情况，研究外界风作用下腔室火灾发展和窗台溢流规律。该外界风作用下腔室火灾模拟实验装置，包括实验台主体、外立面、外界风系统以及配套测控系统，本实验装置按照中等尺度模型比例1:3设计，是首个专门对外界风作用下腔室火灾热释放速率、烟气流动、温度分布、烟气成分、补风速度、热辐射通量、火焰形态、窗台溢流等进行全面系统研究的实验装置。在前人实验基础上克服了全尺寸实验代价高昂和数值模拟工具不够精确的特点，又保证了实验的可重复性，对于开展实验室科学研究和实际外界风对腔室火灾影响都有很大的应用价值和重要的指导意义。
一种外界作用下腔室火灾模拟实验装置

[实用新型]一种外界风作用下高层建筑楼梯井或竖井火灾实验模拟装置-CN201420057338.6有效
发明人：纪杰;师文喜;李开源;李林杰;原向勇;范传刚;高子鹤 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2014-01-29 - 公布日： 2014-07-09 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本实用新型提供一种外界风作用下高层建筑楼梯井或竖井火灾实验模拟装置，其能够在实验室模拟高层建筑火灾燃烧情况，研究外界风作用下高层建筑楼梯井和竖井时的烟气流动规律和控制系统，包括实验台主体、可移动风幕系统以及配套测控系统；本实用新型在实验测量系统方面，先进完备的温度、速度、压力和辐射热流测量系统，烟气成分分析系统，流场测量系统，观测系统等可以对烟气流动参数和烟控效果进行全方位的观测和研究。在实验成本方面，本小尺寸实验台相比大尺寸的实验台耗费少，可重复性强，操作方便，同时与计算机模拟方法相比准确性高。
一种外界作用高层建筑楼梯竖井火灾实验模拟装置

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