[實用新型]一種朝向及形狀可調用來模擬豎向火源的燃燒器裝置

有效

• 申請號: 201721749897.3
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN207648795U
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 紀杰;李曼;高子鶴;王浩波;周德闖
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F23D14/00
• 分類號: F23D14/00;F23D14/46
• 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;盧紀

本實用新型公開了一種朝向及形狀可調用來模擬豎向火源的燃燒器裝置，包括燃燒器外殼體、氣體火源多孔燃燒器和燃燒器底座，多孔燃燒器放于燃燒器底座上，上方覆蓋外殼體，外殼體的內徑與多孔燃燒器無縫連接。本實用新型通過改變外殼體的形狀、尺寸以及開口的朝向，可以模擬任意朝向與形狀開口的豎向火源，為研究多種情況下的開口溢流火行為演變過程及其物理規律提供一種有效的裝置。本實用新型三個主要組成部分，氣體火源多孔燃燒器、外殼體與燃燒器底座之間靈活拆卸，可進行多種組裝，使用靈活。本實用新型整體裝置帶有滾輪，方便移動；燃燒器底座帶有可伸縮桿，可連續調節高度。易于滿足對實驗環境的選擇以及對出火口高度的要求。

技術領域

本實用新型屬于火災安全技術領域，具體涉及一種朝向及形狀可調用來模擬豎向火源的燃燒器裝置，為實驗模擬多種情況下的開火口蔓延，研究其演變過程及其物理規律提供一種有效的方法。

背景技術

在火災科學中，多孔氣體燃燒器被廣泛使用作為模擬火源。氣體火源在燃燒過程中受火焰輻射反饋的影響較小，能夠保持固定的熱釋放速率，提供了一種建立火源穩定燃燒理論模型的有效方式。唐飛等人將不同火源功率下氣體火源與McCaffrey對火焰高度的理論模型進行對比，發現間歇羽流區和浮力羽流區的羽流溫升擬合的指數和理論值較為接近。Gao等人用15cm的方形氣體火源多孔燃燒器，對比了開放空間和隧道內氣體火源在15.94-106.28kW范圍內的火焰高度并建立了預測關系式。Kurioka等研究了隧道縱向通風條件下氣體火源的火焰傾角變化。所有上述研究中，氣體火源多孔燃燒器均產生向上的浮力羽流。

對于高層建筑，室內發生火災，當室內氧氣不足以維持燃燒，火焰以及高溫未燃氣體從打開的窗口或是幕墻上玻璃破碎處流出窗外，形成溢流火。多種形狀的建筑外壁面以及玻璃破碎的隨機性使火焰溢出的開口呈現出不同的形狀，包括正方形、長方形、弧形等并且出火口垂直于水平面。如果火焰在閣樓傾斜屋頂溢出，出火口會與水平面成不同的傾角。此外，目前在工業使用的鍋爐中，為保證爐體內溫度均勻，燃燒機會以一定角度向爐體內噴出火焰及高溫煙氣。原有的氣體火源多孔燃燒器只能產生豎直向上的火焰，并不能改變火焰的朝向。另外，在原有的氣體火源多孔燃燒器上改變出火口的形狀為不規則的多邊形及弧形等，會增加工藝上的難度且經濟性較差。因此，在上述場景下，作為模擬火源則不能滿足需求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可以模擬多種開口情況的豎向火源燃燒器裝置，且該燃燒器的形狀、尺寸和開口朝向可調，為實驗模擬多種情況下的開口溢流火行為，研究其演變過程及其物理規律提供一種有效的方法。

本實用新型采用的技術方案為：一種朝向及形狀可調用來模擬豎向火源的燃燒器裝置，包括燃燒器外殼體、氣體火源多孔燃燒器、燃燒器底座三個主要部分。多孔燃燒器放于燃燒器底座上，上方覆蓋外殼體，外殼體的內徑與多孔燃燒器無縫連接。

所述的燃燒器外殼體由3層結構組成，最外面是一層鐵皮2，內部貼有0.008m厚的防火板3，向內為0.01m厚的保溫棉4，有效減少殼體內部的熱量散失。

所述的燃燒器外殼體可以模擬任意形狀、大小、開口朝向的豎向火源。

所述的燃燒器外殼體右側面完全開放，右側開口模擬豎向火源所需的形狀(四邊形、弧形、梯形等)，底面緊靠左側面處留出與所需燃燒器上表面大小形狀相同的開口。

所述的燃燒器外殼體放置在外殼體支撐架上，外殼體底部內徑與氣體火源多孔燃燒器無縫連接。

所述的氣體火源多孔燃燒器上表面的形狀與燃燒器外殼體1側面開口有關。側面開口以底邊兩點間的直線為軸，逆(順)時針旋轉90°，在水平面上的投影形狀即為氣體火源多孔燃燒器5上表面的形狀。

所述的氣體火源多孔燃燒器5可以是單體多孔燃燒器也可以是多個單體組合的多孔燃燒器，如專利號公開號為CN106765100A(一種可模擬不同尺寸、形狀氣體火源的多孔燃燒器組合模塊)。