一种含添加剂细水雾灭火有效性评估的实验装置及其实验方法

摘要

本发明公开了一种含添加剂细水雾灭火有效性评估的实验装置及其实验方法，该装置包括由变频漩涡风机、涡街流量计、小型风洞、雾化装置、喷雾器支架构成的氧化剂流定量供给和输运系统，由柱状多孔燃烧器、自动配气系统构成的可燃气体定量供给和输运系统，由细水雾与火焰作用观察装置、火焰温度测量装置和凝聚相粒径、速度测量装置构成的表征系统，数据采集和远程控制系统。本发明实现了空气和可燃气体的定量供给，液相灭火剂粒径分布、释放量和添加剂浓度的可调性，滞止点附近温度、颗粒粒径和速度的表征。该装置可用于：1)筛选高效的细水雾添加剂，定量评估添加剂种类、浓度等对于特定火焰的灭火有效性；2)研究凝聚相灭火剂与火焰作用的物理和化学机理。

主权项

一种含添加剂细水雾灭火有效性评估的实验装置，其特征在于：包括氧化剂流定量供给和输运系统，可燃气体定量供给和输运系统，表征系统，数据采集和计算机远程控制系统四部分，氧化剂流定量供给和输运系统包括变频漩涡风机(1)、涡街流量计(2)、小型风洞(3)、雾化装置(4)、喷雾器支架(5)，可燃气体定量供给和输运系统包括柱状多孔燃烧器(6)、自动配气系统(7)，表征系统包括细水雾与火焰作用观察装置(8)、火焰温度测量装置(9)和凝聚相颗粒粒径、速度测量装置(10)，所述的变频漩涡风机(1)通过波纹管与涡街流量计(2)的入口直管连接，涡街流量计(2)的出口直管通过波纹管与小型风洞(3)的入口连接，所述的小型风洞(3)包括过渡段(3‑1)、弯管段(3‑2)、扩散段(3‑3)、阻尼段(3‑4)、凝聚相引入段(3‑5)、静流段(3‑6)和移轴维氏收缩段(3‑7)，它们从下至上依次用法兰连接，在过渡段(3‑1)和弯管段(3‑2)连接处、弯管段(3‑2)与扩散段(3‑3)连接处均设有蜂窝器，阻尼段(3‑4)全段设有蜂窝器且其与扩散段(3‑3)、凝聚相引入段(3‑5)的法兰连接面处夹装有阻尼网，凝聚相引入段(3‑5)一对侧面上开口用于安装喷雾器支架(5)，喷雾器支架(5)上等距设有三个喷雾器固定卡扣，喷雾器(4‑1)为同心石英两相流雾化器，空气进口和液体进口分别通过软管和转子流量计(4‑3)和注射泵(4‑2)连接，静流段(3‑6)和细水雾与火焰作用观察装置(8)之间用移轴维氏收缩段(3‑7)连接，凝聚相引入段(3‑5)和静流段(3‑6)材质为PMMA以用于观察喷雾器雾化情况，移轴维氏收缩段(3‑7)材质为不锈钢，外表面贴有恒温加热片，所述的细水雾与火焰作用观察装置(8)与移轴维氏收缩段(3‑7)用法兰连接，观察装置(8)法兰盘上设有螺纹孔用于固定燃烧器固定支架(8‑1)和升降器固定底座(9‑1)，观察装置(8)四个镂空侧面设有凹槽用于夹装光学石英玻璃片(8‑2)，在燃烧器固定支架(8‑1)一侧的石英玻璃片(8‑2)上开有圆孔用于安装柱状多孔燃烧器(6)，柱状多孔燃烧器(6)通过快插式接口与自动配气系统(7)相连接，所述的火焰温度测量装置(9)的热电偶丝对焊点置于观察窗内的柱状多孔燃烧器正下方，所述的火焰温度测量装置(9)的热电偶丝对焊点通过悬臂与垂直位移升降器连接，所述的凝聚相颗粒粒径、速度测量装置(10)由同步控制器、相机、激光光源构成，相机镜头和激光光源中心点的连线和所述的柱状多孔燃烧器的中轴线平行且位于其正下方，所述的数据采集和计算机远程控制系统与变频漩涡风机(1)、涡街流量计(2)、注射泵(4‑2)、自动配气系统(7)、火焰温度测量装置(9)、凝聚相颗粒粒径、速度测量装置(10)相连。