本發(fā)明涉及火災(zāi)安全實(shí)驗(yàn)，尤其是涉及一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置。

背景技術(shù)：

1、由于全球氣候的暖干化趨勢，高溫、干旱、大風(fēng)和干雷暴等極端天氣事件頻發(fā)，廣袤的森林和城市地區(qū)面臨著巨大的火災(zāi)預(yù)防壓力。近年來隨著生態(tài)化城鎮(zhèn)建設(shè)，森林覆蓋率增加，城市和森林交界域面積不斷增大，森林-城鎮(zhèn)交界域火災(zāi)防控面臨新的挑戰(zhàn)。高強(qiáng)度大規(guī)模的森林火災(zāi)可以通過火焰直接接觸、飛火或高強(qiáng)度熱輻射引燃臨近城鎮(zhèn)建筑，誘發(fā)城市建筑群火災(zāi)。

2、目前火災(zāi)的研究主要集中在森林火災(zāi)和建筑火災(zāi)，特定燃料類型和分布方式的火蔓延實(shí)驗(yàn)研究，但在極端氣候環(huán)境中或森林-城鎮(zhèn)交界域中人林混居的燃料分布情況下火蔓延實(shí)驗(yàn)研究較少。

3、因此，如何設(shè)計(jì)搭建一個(gè)風(fēng)速、坡度和燃料分布可調(diào)的非連續(xù)火蔓延實(shí)驗(yàn)裝置，能夠模擬交界域或其他燃料復(fù)雜分布的火災(zāi)同時(shí)改變環(huán)境因素，并具備測量和采集關(guān)鍵火災(zāi)特性參數(shù)，進(jìn)行小尺度實(shí)驗(yàn)，建立火蔓延模型，預(yù)測火蔓延趨勢是目前火災(zāi)安全實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，包括實(shí)驗(yàn)框體，所述實(shí)驗(yàn)框體包括相互連通的供風(fēng)框體以及燃燒框體，所述供風(fēng)框體內(nèi)設(shè)有供風(fēng)機(jī)構(gòu)，用以向所述燃燒框體內(nèi)供風(fēng)，所述燃燒框體內(nèi)底部設(shè)有燃料安置機(jī)構(gòu)，所述燃料安置機(jī)構(gòu)頂部設(shè)有離散燃料陣列可調(diào)分布機(jī)構(gòu)，所述燃燒框體內(nèi)頂部設(shè)有數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，用于測量和采集關(guān)鍵火災(zāi)特性參數(shù)，所述燃燒框體遠(yuǎn)離所述供風(fēng)框體一側(cè)與所述燃燒框體頂部均為開口設(shè)置，且開口外側(cè)均設(shè)有氣體分析機(jī)構(gòu)。

3、進(jìn)一步地，所述燃料安置機(jī)構(gòu)包括燃料安置組件以及可調(diào)節(jié)支座組件，所述燃料安置組件包括多個(gè)依次連接的升降式可變坡度平臺，所述可調(diào)節(jié)支座組件包括多個(gè)升降式支撐腿，所述燃燒框體底部設(shè)有質(zhì)量測量裝置，所述質(zhì)量測量裝置頂部固定設(shè)有平臺滑軌，所述升降式支撐腿固定端固定連接有與所述平臺滑軌相適配的滑座，輸出端通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)件連接所述升降式可變坡度平臺底部中心位置，用于調(diào)節(jié)所述升降式可變坡度平臺的坡度。

4、進(jìn)一步地，相鄰所述升降式可變坡度平臺中間的連接間隙通過間隙片結(jié)構(gòu)進(jìn)行平滑連接，所述間隙片結(jié)構(gòu)采用可替換式鍍鋅銅。

5、進(jìn)一步地，所述離散燃料陣列可調(diào)分布機(jī)構(gòu)包括多個(gè)離散燃料陣列可調(diào)分布平臺，所述離散燃料陣列可調(diào)分布平臺為u形結(jié)構(gòu)，所述離散燃料陣列可調(diào)分布平臺底部固定設(shè)置于所述升降式可變坡度平臺頂部，所述離散燃料陣列可調(diào)分布平臺兩側(cè)壁上均設(shè)有第一滑槽，所述第一滑槽內(nèi)滑動(dòng)連接有第一滑塊，兩個(gè)所述第一滑塊之間連接有連接桿，所述連接桿與所述第一滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且所述第一滑塊外側(cè)設(shè)有鎖止裝置，用于鎖止連接桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所述連接桿上可拆卸套設(shè)有多個(gè)離散燃料安裝槽，所述離散燃料安裝槽用于安裝燃料。

6、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括多個(gè)可拆卸和移動(dòng)式多連桿組件，所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括多個(gè)可拆卸和移動(dòng)式多連桿組件，所述可拆卸和移動(dòng)式多連桿組件包括移動(dòng)橫桿、第一夾塊以及移動(dòng)豎桿，所述移動(dòng)橫桿兩端固定設(shè)置有第二滑塊，所述燃燒框體頂部側(cè)壁上設(shè)有與所述第二滑塊相適配的第二滑槽，所述第一夾塊一端套設(shè)于所述移動(dòng)橫桿上，另一端套設(shè)于所述移動(dòng)豎桿頂部位置，所述移動(dòng)橫桿與所述移動(dòng)豎桿垂直設(shè)置，所述移動(dòng)豎桿底部套設(shè)有若干個(gè)第二夾塊，所述第二夾塊遠(yuǎn)離所述移動(dòng)豎桿一端穿設(shè)有可調(diào)節(jié)式熱電偶固定桿，所述可調(diào)節(jié)式熱電偶固定桿上均勻設(shè)置有多個(gè)固定孔，用于放置熱電偶，所述可調(diào)節(jié)式熱電偶固定桿上可拆卸連接有熱流計(jì)固定裝置，用于放置熱流計(jì)。

7、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)還包括固定設(shè)置于所述燃燒框體頂部的高清攝像記錄設(shè)備。

8、進(jìn)一步地，所述供風(fēng)機(jī)構(gòu)包括位于所述供風(fēng)框體內(nèi)的可移動(dòng)式加熱風(fēng)機(jī)，所述可移動(dòng)式加熱風(fēng)機(jī)輸出端依次連接有加熱管道、勻流管道以及出風(fēng)頭，所述出風(fēng)頭的出風(fēng)方向朝向所述燃燒框體。

9、進(jìn)一步地，所述供風(fēng)框體與所述燃燒框體上均設(shè)有相互連通的玻璃門滑軌，所述供風(fēng)框體前側(cè)與頂端的所述玻璃門滑軌上滑動(dòng)連接有透明鋼化玻璃門，所述供風(fēng)框體后側(cè)的所述玻璃門滑軌上滑動(dòng)連接有透明鋼化玻璃刻度門，用于觀察火焰的高度。

10、進(jìn)一步地，所述氣體分析機(jī)構(gòu)包括第一氣體分析組件以及第二氣體分析組件，所述第一氣體分析組件設(shè)置于所述燃燒框體頂部開口外側(cè)，所述第二氣體分析組件設(shè)置于所述燃燒框體遠(yuǎn)離所述供風(fēng)框體一側(cè)開口外側(cè)。

11、進(jìn)一步地，所述第一氣體分析組件包括固定設(shè)置在所述燃燒框體頂部開口外側(cè)的第一集煙罩，所述第一集煙罩遠(yuǎn)離所述燃燒框體一端通過第一抽風(fēng)管道連通氣體分析儀；所述第二氣體分析組件包括固定設(shè)置在所述燃燒框體遠(yuǎn)離所述供風(fēng)框體一側(cè)開口外側(cè)的第二集煙罩，所述第二集煙罩遠(yuǎn)離所述燃燒框體一端通過第二抽風(fēng)管道連通氣體分析儀。

12、本發(fā)明的有益效果在于：

13、本發(fā)明通過燃料安置機(jī)構(gòu)和離散燃料陣列可調(diào)分布機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用，并在供風(fēng)機(jī)構(gòu)的作用下，可以真實(shí)模擬具有不同地形地勢、溫度、風(fēng)速、燃料分布的環(huán)境；本發(fā)明中通過調(diào)節(jié)第一滑塊在第一滑槽上的位置可調(diào)節(jié)燃料的橫向間距，通過調(diào)節(jié)離散燃料安裝槽在連接桿上的位置可調(diào)節(jié)燃料的縱向間距，通過調(diào)節(jié)連接桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度可調(diào)節(jié)燃料的角度；本發(fā)明在實(shí)驗(yàn)中能夠耦合坡度、溫度、環(huán)境風(fēng)、燃料間距和種類等真實(shí)的交界域變化因素，模擬更貼近實(shí)際的環(huán)境，能夠深入研究火災(zāi)在不同燃料類型或不同燃料分布條件下的火蔓延規(guī)律；本發(fā)明能夠通過數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)測量和采集在不同坡度、溫度、環(huán)境風(fēng)、燃料分布等真實(shí)交界域多因素的影響下，火災(zāi)蔓延的特點(diǎn)和變化，為更深入的研究多類型火災(zāi)提供了有力的工具。

技術(shù)特征：

1.一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，其特征在于，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，其特征在于，相鄰所述升降式可變坡度平臺(5)中間的連接間隙通過間隙片結(jié)構(gòu)進(jìn)行平滑連接，所述間隙片結(jié)構(gòu)采用可替換式鍍鋅銅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括多個(gè)可拆卸和移動(dòng)式多連桿組件(7)，所述可拆卸和移動(dòng)式多連桿組件(7)包括移動(dòng)橫桿(7-1)、第一夾塊(7-2)以及移動(dòng)豎桿(7-3)，所述移動(dòng)橫桿(7-1)兩端固定設(shè)置有第二滑塊(7-11)，所述燃燒框體(2)頂部側(cè)壁上設(shè)有與所述第二滑塊(7-11)相適配的第二滑槽，所述第一夾塊(7-2)一端套設(shè)于所述移動(dòng)橫桿(7-1)上，另一端套設(shè)于所述移動(dòng)豎桿(7-3)頂部位置，所述移動(dòng)橫桿(7-1)與所述移動(dòng)豎桿(7-3)垂直設(shè)置，所述移動(dòng)豎桿(7-3)底部套設(shè)有若干個(gè)第二夾塊(7-4)，所述第二夾塊(7-4)遠(yuǎn)離所述移動(dòng)豎桿(7-3)一端穿設(shè)有可調(diào)節(jié)式熱電偶固定桿(7-6)，所述可調(diào)節(jié)式熱電偶固定桿(7-6)上均勻設(shè)置有多個(gè)固定孔，用于放置熱電偶(7-61)，所述可調(diào)節(jié)式熱電偶固定桿(7-6)上可拆卸連接有熱流計(jì)固定裝置(7-5)，用于放置熱流計(jì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)還包括固定設(shè)置于所述燃燒框體(2)頂部的高清攝像記錄設(shè)備(8)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，其特征在于，所述供風(fēng)框體(1)與所述燃燒框體(2)上均設(shè)有相互連通的玻璃門滑軌(3)，所述供風(fēng)框體(1)前側(cè)與頂端的所述玻璃門滑軌(3)上滑動(dòng)連接有透明鋼化玻璃門(3-1)，所述供風(fēng)框體(1)后側(cè)的所述玻璃門滑軌(3)上滑動(dòng)連接有透明鋼化玻璃刻度門(3-2)，用于觀察火焰的高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，其特征在于，所述第一氣體分析組件包括固定設(shè)置在所述燃燒框體(2)頂部開口外側(cè)的第一集煙罩(9-1)，所述第一集煙罩(9-1)遠(yuǎn)離所述燃燒框體(2)一端通過第一抽風(fēng)管道(9-2)連通氣體分析儀；所述第二氣體分析組件包括固定設(shè)置在所述燃燒框體(2)遠(yuǎn)離所述供風(fēng)框體(1)一側(cè)開口外側(cè)的第二集煙罩(9-3)，所述第二集煙罩(9-3)遠(yuǎn)離所述燃燒框體(2)一端通過第二抽風(fēng)管道(9-4)連通氣體分析儀。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多功能非連續(xù)火蔓延裝置，涉及火災(zāi)安全實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，包括實(shí)驗(yàn)框體，實(shí)驗(yàn)框體包括相互連通的供風(fēng)框體以及燃燒框體，供風(fēng)框體內(nèi)設(shè)有供風(fēng)機(jī)構(gòu)，用以向燃燒框體內(nèi)供風(fēng)，燃燒框體內(nèi)底部設(shè)有燃料安置機(jī)構(gòu)，燃料安置機(jī)構(gòu)頂部設(shè)有離散燃料陣列可調(diào)分布機(jī)構(gòu)，燃燒框體內(nèi)頂部設(shè)有數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，用于測量和采集關(guān)鍵火災(zāi)特性參數(shù)，燃燒框體遠(yuǎn)離供風(fēng)框體一側(cè)與燃燒框體頂部均為開口設(shè)置，且開口外側(cè)均設(shè)有氣體分析機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過燃料安置機(jī)構(gòu)和離散燃料陣列可調(diào)分布機(jī)構(gòu)聯(lián)合使用，在供風(fēng)機(jī)構(gòu)的作用下，可以真實(shí)模擬具有不同地形地勢、溫度、風(fēng)速、燃料分布的環(huán)境。

技術(shù)研發(fā)人員：王禹,汪鳳祺,楊柳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5