[發明專利]一種可調節氣流角度的便捷除塵排煙風洞實驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202010715816.8
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111780942B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李滿厚;韓光兆;王昌建;趙晶璐
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種可調節氣流角度的便捷除塵排煙風洞實驗裝置及方法，該裝置包括動力系統、整流管網、風洞內水平實驗臺、液壓升降裝置以及快速排煙系統，該裝置能進行傾斜氣流作用下小尺度火災實驗；動力系統中風速大小可調節，通過整流管網降低氣流的湍流度，提高風速的穩定性；該風洞的傾斜角度通過裝置底部的液壓升降裝置調節，進而提供相對于水平實驗臺的不同傾角的氣流，進行傾斜氣流作用下的火災實驗；在實驗段，設置有可開啟的門式結構，以便捷放置實驗儀器、清除實驗艙內部煙塵；風洞末端設置排煙風機，排煙口通過管道連接室外，以保證實驗環境良好。本發明能夠定量地研究傾斜氣流作用下的火災實驗，為火災科學的實驗方法提供參考依據。

技術領域

本發明涉及風洞實驗室技術領域，具體為一種可調節氣流角度的便捷除塵排煙風洞實驗裝置及方法。

背景技術

風洞實驗室，是以人工的方式產生并且控制氣流，用來模擬氣流對被測目標的作用效果以及觀察物理現象的一種管道實驗設備。風洞的動力裝置風機產生的風具有很強的湍流度，不適用于對氣流狀態要求較高的實驗。自然風一般具有隨機性，在貼近高溫地面位置處，常常因為空氣密度差而改變其方向，使得其相對水平面的角度發生改變。為模擬環境風作用下火災發展場景，提高精度，需要在風洞裝置中進行火災實驗。現有風洞裝置結構單一，僅能提供水平方向的氣流，無法模擬出具有水平傾斜角度的自然風?；馂膶嶒炛谐３０橛写罅繜焿m，不僅影響實驗數據的記錄，還會對實驗室環境造成惡劣影響。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術存在的不足之處，提出一種可調節氣流角度的穩流可排煙風洞實驗裝置及方法，以期能夠提供相對于實驗臺不同傾斜角度的氣流，從而模擬出具有水平傾斜角度的自然風，定量地研究傾斜氣流作用下的火災實驗，為火災科學的實驗方法提供參考依據。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

本發明一種可調節氣流角度的便捷除塵排煙風洞實驗裝置的特點包括：風洞主體和排煙段；所述風洞主體依次包括：動力段、整流段、收縮段、實驗段和排煙段，并以所述動力段左側為氣流入口，以實驗段右側為氣流出口；

在所述動力段內設置有軸流風機；

所述整流段是由PVC管堆疊而成的整流管網組成；且管長沿著軸流風機中心由內而外的方向依次遞增；在所述整流段下方設置有第一液壓升降裝置；

所述收縮段通過第一天圓地方與所述整流段相連，且所述收縮段分為四小段，第一小段為圓柱曲面，第二小段為4次曲面，第三小段為圓錐面，第四小段為4次曲面，且各個曲面之間平滑連接；

所述實驗段通過第二天圓地方與所述收縮段相連，在所述實驗段的外表面通過側門蝶式鉸鏈設置有平開門；在所述實驗段內設置有實驗臺，在所述實驗臺的一端底部通過支架鉸接，另一端底部設置有第二液壓升降裝置；在所述實驗段的下方設置有第三液壓升降裝置；

所述排煙段由排煙風機、集煙罩、支撐架構成；并通過所述集煙罩收集從所述實驗段流出的煙塵，從而通過所述排煙風機排向室外。

本發明一種基于所述的便捷除塵排煙風洞實驗裝置的實驗方法的特點是按如下步驟進行：

步驟1、初始狀態下，所述風洞主體處于水平面，氣流相對于所述實驗臺無傾斜；

步驟2、若實驗工況為至上而下的傾斜氣流時，則執行步驟3a；若實驗工況為至下而上的傾斜氣流時，則執行步驟3b；

步驟3a、所述第一液壓升降裝置升高，同時所述第三液壓升降裝置下降，所述風洞主體以順時針方向轉至實驗工況要求角度，進而開啟平開門；通過升高所述第二液壓升降裝置，使實驗臺以逆時針方向轉至水平面，從而將實驗所需裝置放置于實驗臺上，火災實驗的點火操作開始，最后關閉平開門；