[发明专利]船舶火灾的模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及船舶火灾的模拟技术，更具体地说，是涉及一种船舶火灾的模拟实验装置。

背景技术

在各类船舶灾害中，火灾是主要危害之一，船舶火灾产生的有毒有害高温烟气是造成人员伤亡的直接原因。因此，探索一种有效的能直接对船舶火灾的烟气运动进行模拟实验的新方法是很有必要的。目前研究火灾烟气蔓延规律的手段有实验研究和计算机数值模拟，其中计算机数值模拟技术包括场模型技术、区域模型技术和网络模型技术。作为水上运输工具，船舶舱室具有密封性，空间结构复杂，各个舱室是一个独立的空间，而整体上是一个具有独立通风系统的网络，单一的火灾蔓延模型并不能完全从局部到整体全面表征船舶火灾及烟气的运移规律，现有的火灾计算模拟与当前船舶火灾事故频发的现实存在矛盾，因此急需整合现有模拟实验技术的优点，研究船舶火灾烟气场景特性的场模型、区域模型和网络模型间的耦合技术，以实现由局部到整体全面计算船舶火灾发生后的场景特性。这就需要建立船舶火灾场景特性的场-区-网耦合模拟实验平台，将船舶火灾的场、区、网三种技术手段结合起来，开发三者之间的耦合技术，以全面表征具有复杂空间结构的船舶火灾场景特性。然而，船舶火灾场-区-网耦合模拟模型的研究鲜少，未见有建立相关实验装置的文献。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种船舶火灾的模拟实验装置。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种船舶火灾的模拟实验装置，包括：

密闭舱室，所述密闭舱室水平放置，所述密闭舱室呈长方体结构，其长、宽、高的范围分别为10～20米、0.6～1.2米、1.0～2.0米，其中，所述密闭舱室的长与高的比例在10：1以内；所述密闭舱室的侧面为透明耐火玻璃，所述密闭舱室的顶面、底面均采用设于不锈钢板内的复合岩棉结构；

自动通风控制机构，所述自动通风控制机构设于所述密闭舱室的上方，所述自动通风控制机构分别与所述密闭舱室的两端相连通；

火源燃烧系统，所述火源燃烧系统设于密闭舱室内，所述火源燃烧系统与自动通风控制机构中的进风管之间的距离在1～3米内；

烟气监控系统，所述烟气监控系统设于密闭舱室内；

数据采集电脑，所述数据采集电脑通过多通道数据采集仪分别与所述火源燃烧系统以及所述烟气监控系统相连；所述数据采集电脑还与自动通风控制机构相连。

所述自动通风控制机构包括进风管、出风管、轴流式防爆排烟风机以及通风控制系统，所述进风管以及出风管的横截面均为正方形，所述进风管以及出风管分别设于密闭舱室两端的上方，所述进风管以及出风管分别通过阀门与密闭舱室相连通，所述轴流式防爆排烟风机与所述出风管的出口相连通；所述通风控制系统分别与阀门以及轴流式防爆排烟风机相连；所述通风控制系统还与数据采集电脑相连。

所述火源燃烧系统包括燃烧系统、燃料供应系统以及火源控制系统，

所述燃烧系统包括横截面为圆形的油盘，所述油盘的直径范围：10～50厘米；所述油盘内还设有电加热丝；

所述燃料供应系统包括装有液体燃料的筒体，所述筒体内设有两块自上而下放置的挡板，其中，

一挡板的上端的水平位置高于所述油盘内的液体燃料的油面的水平位置，该挡板的下端设于筒体的底部的上方；另一挡板的下端与所述筒体的底部固定连接，其上端与所述油盘内的液体燃料的油面在同一个水平面上；所述挡板将筒体分为三个油腔，其中，第一油腔以及第二油腔的底部连通，第三油腔内设有油泵，所述油泵通过输油导管与所述第二油腔相连通；所述两挡板之间的油腔为第二油腔；

所述电加热丝以及所述油泵分别与所述火源控制系统相连；

所述筒体的下方以及油盘的下方分别设有电子天平，所述电子天平分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

所述烟气监控系统包括温度检测机构、风速检测机构、烟气浓度检测机构以及压力检测机构。

所述温度检测机构包括若干组温度传感器，各组温度传感器沿密闭舱室的轴线均匀间隔设于密闭舱室内，所述每组温度传感器内包括若干个自上而下均匀间隔垂直排列的温度传感器；每个温度传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

所述压力检测机构包括若干个压力传感器，所述压力传感器在同一个水平面内设于火源燃烧系统的下风口的密闭舱室的顶面的中心线下方，该水平面与所述密闭舱室的顶面的距离在5cm以内；每个压力传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。