[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

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。

主权项

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。