[发明专利]一种综合管廊火灾实验平台系统与实验方法

权利要求书

1.一种综合管廊火灾实验平台系统，其特征在于，包括综合管廊火灾模拟实验室、火焰高度测定和烟气层高度测定装置、可自由调节位置的线性火源实验架以及适用于管廊火灾的大功率火源量热系统；

综合管廊火灾模拟实验室包括首层燃烧舱(36)和二层气体收集分析舱(31)，上下两层舱室通过位于一端的竖向烟井(34)连通；二层气体收集分析舱包括依次设置的整流区(32)、质量流量测定区(29)、气体采样区(27)和风机安装区(25)，风机安装区(25)内设置的风机(26)将首层燃烧舱(36)产生的烟气通过一端的竖向烟井(34)依次抽至整流区(32)、质量流量测定区(29)、气体采样区(27)；

空气样品采样面(34)和线性火源实验架设置在首层燃烧舱(36)内，空气样品采样面(34)设置在线性火源实验架的上方；线性火源实验架包括水平调节模块、水平移动定位模块、竖向移动定位模块和连接件(9)，水平调节模块用于调节实验架的水平度，水平移动定位模块用于调节试验架的宽度，竖向移动定位模块用于调节实验架的垂直高度，连接件用于连接多组实验架以调节实验架的长度；

火焰高度测定和烟气层高度测定装置包括高清摄像机和计算机图像处理系统，高清摄像机设置在实验室外并正对火源部位进行摄像，并将拍摄的录像发送至计算机图像处理系统进行图片处理，得到随时间变化的火焰高度曲线和烟气层厚度曲线；

大功率火源量热系统包括设置在质量流量测定区(29)中的双向气体压力探针(30)以及设置在气体采样区(27)中的烟气样品采样面(28)；

线性火源实验架中的水平调节模块包括水平调节螺栓(11)，水平仪(12)，水平支架(5)和水平调节板(4)；水平移动定位模块包括若干均匀间隔平行布置在横梁(10)上的折叠滑轨(8)；竖向移动定位模块包括竖直固定在横梁两端的支撑杆(6)；

水平支架(5)固定在折叠滑轨(8)的伸缩端，水平调节板(4)通过螺栓固定在水平支架(5)的上端，水平支架(5)上端分别沿着横向和纵向设置两个水平仪(12)，水平支架(5)上端且位于两个水平仪(12)之间通过螺栓固定有一个质量传感器(3)，水平调节螺栓(11)均匀分布在质量传感器(3)的四周并沿水平调节板(4)的中心线对称设置，水平调节螺栓(11)底部与水平支架(5)紧密连接，水平调节螺栓(11)上端通上下两个螺母与水平调节板(4)相连；油槽(2)被放置在质量传感器(3)上；横梁(10)的两端开设有安装支撑杆的通槽，支撑杆(6)上均布若干竖向定位孔(13)，并通过水平销钉(14)与横梁的两端定位相连，支撑杆(6)的底端固定有底座(7)，支撑杆(6)的顶端固定有上顶板(1)；

所述横梁(10)的两端侧面开设有U型凹槽，连接件(9)的两端具有与U型凹槽对应的凸起，凸起上开设有销钉孔(16)，并通过销钉(15)与两侧的横梁(10)相连，连接件(9)上端同样设有水平仪(12)；

双向气体压力探针(30)为一组纵向排布的双向气体压力探针(30)，利用压力差来测定该位置的质量流量；烟气样品采样面(28)为“十字架”形状的中空圆管，包括竖直集气管(21)和水平集气管(22)，集气管上均布若干采集孔(23)，采集孔(23)朝向气体流动的下游方向，避免吸入灰尘；“十字架”的中心连通一根吸气软管(24)；空气样品采样面(35)为中空长管，管壁一侧均匀布置若干采集孔(23)，管壁的中心连通一根吸气软管(24)；中空长管的设置高度高于横梁(10)的高度，采集孔(23)背向横梁(10)。

2.根据权利要求1所述的综合管廊火灾实验平台系统，其特征在于，所述首层燃烧舱(36)设置竖向烟井(34)的一端封闭，另一端设置折叠闸门(38)，首层燃烧舱(36)的两侧墙体一侧采用混凝土墙壁，另一侧采用防火玻璃墙。

3.根据权利要求2所述的综合管廊火灾实验平台系统，其特征在于，混凝土墙壁上垂直安装若干条形光源(37)，其高度与燃烧舱(36)高度相同，并朝向防火玻璃墙端照射；高清摄像机设置在防火玻璃墙的外侧且正对条形光源(37)处。

4.根据权利要求1所述的综合管廊火灾实验平台系统，其特征在于，竖向烟井(34)内设有若干导流板(33)，导流板(33)初始位置为水平，可同步实现0°～60°度的旋转。