[实用新型]一种可调节空隙率条件的蓬松材料燃烧特性实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于材料和火灾科学的交叉领域，具体涉及一种可调节空隙率条件的蓬松材料燃烧特性实验装置。

背景技术

蓬松材料由于具有一定空隙率，占据空间体积可大可小，如落叶、纸条、假发等。以落叶为例：在森林中，尤其是落叶林会在地面形成很厚的蓬松落叶层，具有易阴燃的特点，一旦发生火灾会快速蔓延，增大灭火难度。

随着科学技术的发展，关于蓬松材料燃烧特性的研究取得极大的进展，现有研究技术主要是以单个样品为对象，如一片树叶、一张纸条等，将其置于锥形量热仪或者其他类型量热仪中，测量热释放速率、失重速率、温度等燃烧特性数据。但是在实际中，这些蓬松材料都是堆积放置的，堆积的蓬松材料燃烧特性受空隙率等其他因素影响，单个样品数据很难进行换算。鉴于此，很有必要开发空隙率等因素对蓬松材料燃烧特性影响的研究技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种易操作，可方便调节空隙率条件的蓬松材料燃烧特性实验装置，通过改变空隙率可研究不同种类蓬松材料的燃烧特性。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可调节空隙率条件的蓬松材料燃烧特性实验装置，包括一定数量的蓬松材料，如落叶或者纸条等。所述的蓬松材料放置于长方体状钢丝笼内；所述的长方体状钢丝笼没有顶，四个竖直立面相交界处无焊接或者其他连接方式；所述的长方体状钢丝笼顶部由一个独立的钢丝网面板封闭，面板尺寸与钢丝网顶部尺寸相同；所述的钢丝网面板可以方便的置于钢丝笼内或者取出，在钢丝笼内可上下滑动，从而改变疏松材料体积，进而改变疏密度；所述的蓬松材料，由一个点火器插入堆垛几何中心点火引燃；所述的钢丝笼下部为一个防火石膏板，用于防止蓬松材料燃烧后，灰烬漏出钢丝笼，同时保护其他仪器烧坏；所述的石膏板下部为电子天平，用于测量质量变化；所述的钢丝笼四周布置有若干热电偶树，用于测量蓬松材料燃烧过程中的温度场；所述的钢丝笼四周布置有若干辐射片，用于测量辐射强度变化；所述的钢丝笼四周布置有若干摄像机，用于记录燃烧过程；所述的实验装置可以整体放置于ISO9705标准实验间，用于测量热释放速率变化。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)、可以方便的改变蓬松材料空隙率，从而研究不同空隙率条件下，不同种类的蓬松材料燃烧特性。

(2)、放置蓬松材料的钢丝笼为无顶结构，通过一个独立的钢丝网面板上下移动改变蓬松材料的堆垛体积，进而改变空隙率。

(3)、通过天平、辐射片、热电偶、相机等设备可以研究测量多种燃烧特性参数。

(4)、实验装置体积适宜，可以整体放置于ISO9705标准实验间中进行热释放速率的测量。

(5)、本实用新型结构简单，制作成本较低，适用范围广，可推广应用到不同种类的蓬松材料燃烧特性实验研究中。

附图说明

图1为本实用新型一种可调节空隙率条件的蓬松材料燃烧特性实验装置的结构示意图。

图1中1为热电偶支架，2为热电偶，3为电子天平，4为防火石膏板，5为无顶钢丝笼，6为独立钢丝网面板，7为相机，8为辐射片。

图2为钢丝笼与独立钢丝网面板的分解图。

图2中51为钢丝笼底部，52为钢丝笼右侧立面，53为钢丝笼背侧立面，54为左侧立面，55为前侧立面，6为独立钢丝网面板。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型一种可调节空隙率条件的蓬松材料燃烧特性实验装置，其结构示意图如图1所示，钢丝笼与独立钢丝网面板的分解图如图2所示。将一定数量的蓬松材料，如落叶或者纸条等放置于长方体状无顶钢丝笼5内，尺寸为50cm×50cm×100cm，钢丝笼没有顶。钢丝笼右侧立面52，背侧立面53，左侧立面54，前侧立面55之间相交界处无焊接或者其他连接方式，为空隙间隔。独立钢丝网面板6的尺寸与钢丝笼顶部尺寸相同，均为50cm×50cm，面板两侧焊接有两根长度为100cm，横截面积直径为2cm的铁棍作为扶手，方便上下移动。钢丝网面板可以方便的置于钢丝笼内或者取出，在钢丝笼内可上下滑动，从而改变疏松材料体积，进而改变疏密度；所述的蓬松材料，由一个点火器插入堆垛几何中心点火引燃。

钢丝笼5下部为防火石膏板4，尺寸为80cm×80cm，用于防止蓬松材料燃烧后，灰烬漏出钢丝笼，同时保护其他仪器烧坏。石膏板下部为电子天平，用于测量质量变化。钢丝笼5四周布置有热电偶支架1，其上布置有若干根热电偶2，用于测量蓬松材料燃烧过程中的温度场；四周还布置有若干辐射片8用于测量辐射强度变化和相机7用于记录燃烧过程。以上所有装置可以整体放置于ISO9705标准实验间，用于测量热释放速率变化。