[发明专利]一种燃烧风洞

说明书

本发明涉及风洞实验技术领域，尤其涉及一种燃烧风洞。包括：集气段、动力段、隔振圈、扩散段、阻尼网、稳定段、收缩段和试验段，其中动力段内设置整流罩，稳定段内设置若干层阻尼网。本发明的试验段包括壳体、隔热层、隔热涂层、点火槽、燃烧床、耐火砖层、阻拦网。本发明通过建设森林火灾燃烧风洞实验平台，重点测定所模拟的不同火环境下，林火行为特征和燃烧参数，从而进一步了解火灾动力学，揭示林火蔓延规律与机理，构建林火蔓延模型，确定扑火中的各类技术参数，有利于开展火灾监测预警和应急决策技术研究，为防控森林火灾提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及风洞实验技术领域，尤其涉及一种燃烧风洞。

背景技术

自地球出现森林以来，森林火灾就伴随发生。全世界每年平均发生森林火灾20多万次，烧毁森林面积约占全世界森林总面积的1‰以上。中国每年平均发生森林火灾约1万多次，烧毁森林几十万至上百万公顷，约占全国森林面积的5～8‰。森林火灾不仅烧死、烧伤林木，直接减少森林面积，而且严重破坏森林结构和森林环境，导致森林生态系统失去平衡，森林生物量下降，生产力减弱，益兽益鸟减少，甚至造成人畜伤亡。高强度的大火，能破坏土壤的化学、物理性质，降低土壤的保水性和渗透性，使某些林地和低洼地的地下水位上升，引起沼泽化；另外，由于土壤表面炭化增温，还会加速火烧迹地干燥，导致阳性杂草丛生，不利森林更新或造成耐极端生态条件的低价值森林更替。目前，人们通过模拟不同火环境下，林火行为特征和燃烧参数，对森林火灾事故的火灾危险性、防火设计方法以及灭火救援技术开展了大量研究，为防控森林火灾提供了强有力的理论支持。而针对有风条件下的森林火灾蔓延规律，目前国内外的研究则开展的相对较少，尤其缺乏突发火风压作用下的区域森林火灾蔓延以及防控灭火技术、应急处置方面的研究。

现实环境并不是稳定环境，而是具有变化风场条件下的复杂环境。可燃物质泄漏扩散燃烧、火焰蔓延可能因为风场而具有不同于稳定环境下的特殊规律。在风场条件下，危险源泄漏扩散区域、安全距离、火灾蔓延范围、烟气浓度迁移都会受到明显的影响，单一的应急救援和处置方案无法满足复杂多变的风场环境。因此，设立可以实现不同风场条件下的森林火灾模拟燃烧风洞实验平台，进一步开展突发火风压条件地下火灾向爆燃转捩的基础研究，以及复杂风场条件下火灾扑救技术的研究。燃烧风洞实验平台的开发对基础科学和消防实战都具有重大的意义。

发明内容

鉴于突发火风压作用下的森林火灾蔓延以及防控灭火技术、应急置方面的需要，本发明提供一种燃烧风洞，可以实现不同风场条件下的林火行为特征和燃烧参数，从而研究林火行为特性、林火蔓延扩散机理，进一步了解火灾动力学，揭示林火蔓延规律与机理，构建林火蔓延模型，确定扑火中的各类技术参数，开展火灾监测预警和应急决策技术研究，为防控森林火灾提供技术支撑。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种燃烧风洞，包括：集气段、动力段、隔振圈、扩散段、稳定段、收缩段、试验段，所述动力段包括整流罩，所述稳定段包括阻尼网，所述试验段的工作段包括壳体、隔热层、隔热涂层、点火槽、燃烧床、耐火砖层、阻拦网。

在一种可能的实现方式中，所述洞体为直流结构。

在一种可能的实现方式中，所述动力段包括整流罩。所述整流罩的结构形状像子弹头。

在一种可能的实现方式中，所述隔振圈安装在动力段与扩散段之间。

在一种可能的实现方式中，所述稳定段沿风速方向设置若干层阻尼网，所述阻尼网的截面为方形网格状，所述稳定段上安装检修门。

在一种可能的实现方式中，所述收缩段选择采用修正后双五次曲线，保证流场技术品质优良。

在一种可能的实现方式中，所述壳体选用Q235B材质，所述隔热层选用硅酸铝陶瓷纤维，所述燃烧床和耐火砖层选用耐火砖，所述阻拦网选用316不锈钢材质。所述试验段的工作段的壳体内依次安装隔热层和隔热涂层，所述试验段的工作段的底部铺设耐火砖层，在耐火砖层的上面设有燃烧床，燃烧床内设有点火槽，阻拦网设置在燃烧床周围。