[發明專利]船舶火災的模擬實驗裝置

有效

• 申請號: 201410336054.5
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104167118B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 焦宇;汪金輝;康與濤;吳玉劍;許濤;陳偉炯
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 劉朵朵

技術領域

本發明涉及船舶火災的模擬技術，更具體地說，是涉及一種船舶火災的模擬實驗裝置。

背景技術

在各類船舶災害中，火災是主要危害之一，船舶火災產生的有毒有害高溫煙氣是造成人員傷亡的直接原因。因此，探索一種有效的能直接對船舶火災的煙氣運動進行模擬實驗的新方法是很有必要的。目前研究火災煙氣蔓延規律的手段有實驗研究和計算機數值模擬，其中計算機數值模擬技術包括場模型技術、區域模型技術和網絡模型技術。作為水上運輸工具，船舶艙室具有密封性，空間結構復雜，各個艙室是一個獨立的空間，而整體上是一個具有獨立通風系統的網絡，單一的火災蔓延模型并不能完全從局部到整體全面表征船舶火災及煙氣的運移規律，現有的火災計算模擬與當前船舶火災事故頻發的現實存在矛盾，因此急需整合現有模擬實驗技術的優點，研究船舶火災煙氣場景特性的場模型、區域模型和網絡模型間的耦合技術，以實現由局部到整體全面計算船舶火災發生后的場景特性。這就需要建立船舶火災場景特性的場-區-網耦合模擬實驗平臺，將船舶火災的場、區、網三種技術手段結合起來，開發三者之間的耦合技術，以全面表征具有復雜空間結構的船舶火災場景特性。然而，船舶火災場-區-網耦合模擬模型的研究鮮少，未見有建立相關實驗裝置的文獻。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種船舶火災的模擬實驗裝置。

為達到上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種船舶火災的模擬實驗裝置，包括：

密閉艙室，所述密閉艙室水平放置，所述密閉艙室呈長方體結構，其長、寬、高的范圍分別為10～20米、0.6～1.2米、1.0～2.0米，其中，所述密閉艙室的長與高的比例在10：1以內；所述密閉艙室的側面為透明耐火玻璃，所述密閉艙室的頂面、底面均采用設于不銹鋼板內的復合巖棉結構；

自動通風控制機構，所述自動通風控制機構設于所述密閉艙室的上方，所述自動通風控制機構分別與所述密閉艙室的兩端相連通；

火源燃燒系統，所述火源燃燒系統設于密閉艙室內，所述火源燃燒系統與自動通風控制機構中的進風管之間的距離在1～3米內；

煙氣監控系統，所述煙氣監控系統設于密閉艙室內；

數據采集電腦，所述數據采集電腦通過多通道數據采集儀分別與所述火源燃燒系統以及所述煙氣監控系統相連；所述數據采集電腦還與自動通風控制機構相連。

所述自動通風控制機構包括進風管、出風管、軸流式防爆排煙風機以及通風控制系統，所述進風管以及出風管的橫截面均為正方形，所述進風管以及出風管分別設于密閉艙室兩端的上方，所述進風管以及出風管分別通過閥門與密閉艙室相連通，所述軸流式防爆排煙風機與所述出風管的出口相連通；所述通風控制系統分別與閥門以及軸流式防爆排煙風機相連；所述通風控制系統還與數據采集電腦相連。

所述火源燃燒系統包括燃燒系統、燃料供應系統以及火源控制系統，

所述燃燒系統包括橫截面為圓形的油盤，所述油盤的直徑范圍：10～50厘米；所述油盤內還設有電加熱絲；

所述燃料供應系統包括裝有液體燃料的筒體，所述筒體內設有兩塊自上而下放置的擋板，其中，

一擋板的上端的水平位置高于所述油盤內的液體燃料的油面的水平位置，該擋板的下端設于筒體的底部的上方；另一擋板的下端與所述筒體的底部固定連接，其上端與所述油盤內的液體燃料的油面在同一個水平面上；所述擋板將筒體分為三個油腔，其中，第一油腔以及第二油腔的底部連通，第三油腔內設有油泵，所述油泵通過輸油導管與所述第二油腔相連通；所述兩擋板之間的油腔為第二油腔；

所述電加熱絲以及所述油泵分別與所述火源控制系統相連；

所述筒體的下方以及油盤的下方分別設有電子天平，所述電子天平分別通過多通道數據采集儀與數據采集電腦相連。

所述煙氣監控系統包括溫度檢測機構、風速檢測機構、煙氣濃度檢測機構以及壓力檢測機構。

所述溫度檢測機構包括若干組溫度傳感器，各組溫度傳感器沿密閉艙室的軸線均勻間隔設于密閉艙室內，所述每組溫度傳感器內包括若干個自上而下均勻間隔垂直排列的溫度傳感器；每個溫度傳感器分別通過多通道數據采集儀與數據采集電腦相連。

所述壓力檢測機構包括若干個壓力傳感器，所述壓力傳感器在同一個水平面內設于火源燃燒系統的下風口的密閉艙室的頂面的中心線下方，該水平面與所述密閉艙室的頂面的距離在5cm以內；每個壓力傳感器分別通過多通道數據采集儀與數據采集電腦相連。