[发明专利]一种受限空间池火燃烧研究实验平台及其使用方法

说明书

本发明公布了一种受限空间池火燃烧研究实验平台及其使用方法，本发明结构形式分为燃料固定式和燃料维持式，使用方法也分为燃料固定式和燃料维持式。本发明通过舱底导轨系统和载物台调整火源位置，通过密封条一和密封条二调整顶部开口大小和位置，通过干管流量阀和支管流量阀调整供气,观察窗的设计便于摄像机录像和人员观察燃烧，通过舱壁导轨、竖直导轨和伸缩杆调整传感器的位置，传感器类型多样，数据采集更加全面，既可进行燃料固定式燃烧，也可进行燃料维持供应式燃烧，满足多种受限空间内燃烧实验工况的需求。本发明提供了一种灵活性强、设备可变动、操作简便、数据采集全面、模拟场景多样化的受限空间池火燃烧研究实验平台及其使用方法。

技术领域

本发明涉及火灾安全技术领域，尤其涉及受限空间池火燃烧研究实验平台及其使用方法。

背景技术

火灾一直是人类面对的重大灾害之一，往往会造成难以接受的人员伤亡和财产损失。随着社会和科技的发展，社会化、工业化等不断推进，方便了人们生活的同时，也将火灾隐患遍布到了社会的各个角落。其中，池火是液体火灾的重要形式之一，是船舶面临的主要危险之一。据统计，在船舶火灾中，机舱火灾占所有船舶火灾总数的三分之二左右，且其中超过一半是由于燃油等可燃液体泄漏被高温热源点燃导致的，而一旦发生火灾，船舶本身很难得到外部的有效援助，只能依靠自身实施灭火救援，但船舶结构复杂、回旋余地小、扑救设备有限等原因造成船舶火灾扑救难度大，一旦发生火灾往往就会导致严重的财产损失和人员伤亡。因此，研究船舶舱室的池火燃烧行为和机理，对于保证船舶安全具有重要意义。

为了预防和减少火灾的危害，模拟火灾场景建立实验平台并进行燃烧实验是最为直接有效的研究方法。国内外专家普遍将船舶池火作为受限空间内的燃烧，搭建了许多受限空间实验平台，并配备了相应的实验设备。例如，具有顶部开口的受限空间火灾实验模拟装置(CN201820475490.4)公开了一种具有顶部开口的受限空间火灾实验模拟装置，设置腔室是由腔室支撑架支撑的可拆卸结构，分设为下层腔室和上层腔室，顶部开口腔，底部中央设置燃料盘，在腔室上方设置排烟系统，在腔室外部设置摄像机以记录烟气流动过程，能够研究排烟速度、壁面材料物性对燃烧的影响。一种研究不同液位深度池火燃烧特性的实验装置(CN201710747421.4)，包括燃烧器和数据采集系统，燃烧器整体为圆柱形，可根据所需研究的不同液位深度调节内杯和外杯的高度位置，也可调整空气六里昂，研究不同液位深度、不同空燃比池火的燃烧特性。一种研究油池火灾沸腾燃烧现象的实验装置(CN201920887496.7)包括火灾场景模拟系统、燃料监控系统和测量系统，能够通过改变顶部开口的尺寸和位置，研究受限空间对液体沸腾燃烧发展的影响；通过改变横向风风速模拟特殊建筑设施内通风系统，揭示环境对流对液体沸腾燃烧影响规律。液体火灾模拟实验平台(CN202022493574.0)包括：固定板、油池火模拟系统、船舶摇晃模拟系统、数据采集系统，可以通过船舶摇晃模拟系统对油盘进行摇晃，能够调整摇晃的频率、幅度，操作简单，实现对油池火燃烧时船舶机舱的摇晃状况的模拟。一种能够实现液面持续稳定的燃烧实验装置(CN2012103611786.0)能够实现燃料池火燃烧液面的稳定，液面高度可控，能够较为准确实时地监测和记录燃烧速率。一种模拟不同倾斜角度的船舶甲板池火行为的实验装置(CN201922346862.0)提供了一种能够改变地板倾斜角、油盘形状大小可变且操作方便的池火实验装置。

现有的池火燃烧实验平台在很大程度上满足了人们对池火研究的需求，为池火燃烧特性的研究做出了巨大贡献，切实推动了人们对池火的机理及特征的认识，但也存在一些缺点：现有实验平台在设计时大多具有明显的目的性，这就使得其在相应的研究方向上能够发挥出巨大作用，但很难兼用到其他研究上；许多设备位置都是固定的，导致缺乏灵活性，比如传感器的位置固定，只能测量指定位置的数据，不能根据研究需要改变；能够模拟的池火场景单一，难以满足对受限空间各种场景的池火研究需要。

综上所述，目前现有的池火实验平台有其可取之处，但也存在着一定缺陷，有必要针对现有实验平台的缺点，设计出灵活性强、设备可变动、操作简便、模拟场景多样化的实验平台。

发明内容