[實用新型]一種可調節空隙率條件的蓬松材料燃燒特性實驗裝置

有效

• 申請號: 201520490901.3
• 申請日: 2015-07-07
• 公開（公告）號: CN204989080U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 汪箭;陳欽佩;周天念;周德闖
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N25/22
• 分類號: G01N25/22
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

技術領域

本實用新型屬于材料和火災科學的交叉領域，具體涉及一種可調節空隙率條件的蓬松材料燃燒特性實驗裝置。

背景技術

蓬松材料由于具有一定空隙率，占據空間體積可大可小，如落葉、紙條、假發等。以落葉為例：在森林中，尤其是落葉林會在地面形成很厚的蓬松落葉層，具有易陰燃的特點，一旦發生火災會快速蔓延，增大滅火難度。

隨著科學技術的發展，關于蓬松材料燃燒特性的研究取得極大的進展，現有研究技術主要是以單個樣品為對象，如一片樹葉、一張紙條等，將其置于錐形量熱儀或者其他類型量熱儀中，測量熱釋放速率、失重速率、溫度等燃燒特性數據。但是在實際中，這些蓬松材料都是堆積放置的，堆積的蓬松材料燃燒特性受空隙率等其他因素影響，單個樣品數據很難進行換算。鑒于此，很有必要開發空隙率等因素對蓬松材料燃燒特性影響的研究技術。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種易操作，可方便調節空隙率條件的蓬松材料燃燒特性實驗裝置，通過改變空隙率可研究不同種類蓬松材料的燃燒特性。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種可調節空隙率條件的蓬松材料燃燒特性實驗裝置，包括一定數量的蓬松材料，如落葉或者紙條等。所述的蓬松材料放置于長方體狀鋼絲籠內；所述的長方體狀鋼絲籠沒有頂，四個豎直立面相交界處無焊接或者其他連接方式；所述的長方體狀鋼絲籠頂部由一個獨立的鋼絲網面板封閉，面板尺寸與鋼絲網頂部尺寸相同；所述的鋼絲網面板可以方便的置于鋼絲籠內或者取出，在鋼絲籠內可上下滑動，從而改變疏松材料體積，進而改變疏密度；所述的蓬松材料，由一個點火器插入堆垛幾何中心點火引燃；所述的鋼絲籠下部為一個防火石膏板，用于防止蓬松材料燃燒后，灰燼漏出鋼絲籠，同時保護其他儀器燒壞；所述的石膏板下部為電子天平，用于測量質量變化；所述的鋼絲籠四周布置有若干熱電偶樹，用于測量蓬松材料燃燒過程中的溫度場；所述的鋼絲籠四周布置有若干輻射片，用于測量輻射強度變化；所述的鋼絲籠四周布置有若干攝像機，用于記錄燃燒過程；所述的實驗裝置可以整體放置于ISO9705標準實驗間，用于測量熱釋放速率變化。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

(1)、可以方便的改變蓬松材料空隙率，從而研究不同空隙率條件下，不同種類的蓬松材料燃燒特性。

(2)、放置蓬松材料的鋼絲籠為無頂結構，通過一個獨立的鋼絲網面板上下移動改變蓬松材料的堆垛體積，進而改變空隙率。

(3)、通過天平、輻射片、熱電偶、相機等設備可以研究測量多種燃燒特性參數。

(4)、實驗裝置體積適宜，可以整體放置于ISO9705標準實驗間中進行熱釋放速率的測量。

(5)、本實用新型結構簡單，制作成本較低，適用范圍廣，可推廣應用到不同種類的蓬松材料燃燒特性實驗研究中。

附圖說明

圖1為本實用新型一種可調節空隙率條件的蓬松材料燃燒特性實驗裝置的結構示意圖。

圖1中1為熱電偶支架，2為熱電偶，3為電子天平，4為防火石膏板，5為無頂鋼絲籠，6為獨立鋼絲網面板，7為相機，8為輻射片。

圖2為鋼絲籠與獨立鋼絲網面板的分解圖。

圖2中51為鋼絲籠底部，52為鋼絲籠右側立面，53為鋼絲籠背側立面，54為左側立面，55為前側立面，6為獨立鋼絲網面板。

具體實施方式

下面結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。

本實用新型一種可調節空隙率條件的蓬松材料燃燒特性實驗裝置，其結構示意圖如圖1所示，鋼絲籠與獨立鋼絲網面板的分解圖如圖2所示。將一定數量的蓬松材料，如落葉或者紙條等放置于長方體狀無頂鋼絲籠5內，尺寸為50cm×50cm×100cm，鋼絲籠沒有頂。鋼絲籠右側立面52，背側立面53，左側立面54，前側立面55之間相交界處無焊接或者其他連接方式，為空隙間隔。獨立鋼絲網面板6的尺寸與鋼絲籠頂部尺寸相同，均為50cm×50cm，面板兩側焊接有兩根長度為100cm，橫截面積直徑為2cm的鐵棍作為扶手，方便上下移動。鋼絲網面板可以方便的置于鋼絲籠內或者取出，在鋼絲籠內可上下滑動，從而改變疏松材料體積，進而改變疏密度；所述的蓬松材料，由一個點火器插入堆垛幾何中心點火引燃。

鋼絲籠5下部為防火石膏板4，尺寸為80cm×80cm，用于防止蓬松材料燃燒后，灰燼漏出鋼絲籠，同時保護其他儀器燒壞。石膏板下部為電子天平，用于測量質量變化。鋼絲籠5四周布置有熱電偶支架1，其上布置有若干根熱電偶2，用于測量蓬松材料燃燒過程中的溫度場；四周還布置有若干輻射片8用于測量輻射強度變化和相機7用于記錄燃燒過程。以上所有裝置可以整體放置于ISO9705標準實驗間，用于測量熱釋放速率變化。