一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置

本技术涉及试验设备，具体涉及一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置。

背景技术：

1、目前，高海拔长大隧道及大规模隧道群除了带来工程建设上的挑战，还带来了一系列的运营难题，其中包括运营期灾害或事故的预防及控制，隧道在运营期间可能发生的灾害包括自然灾害、火灾以及其他事故，因此，结合高海拔地区的特点，着重对火灾的燃烧特性开展相应的研究，为高海拔隧道火灾防灾减灾提供理论支撑是十分必要的。

2、国内外相关学者采用室内试验、现场试验、数值模拟等手段，对上述高海拔隧道火灾燃烧特性的研究热点开展了一定的研究，同时考虑了海拔高度、排烟风速等因素的影响，在一定程度上揭示了高海拔隧道火灾燃烧特性。在高海拔隧道火灾燃烧特性相关研究中主要采用锥形量热仪、氧指数仪等试验装置开展研究，其中锥形量热仪因可同时对气体浓度、质量损失、辐射热等多种燃烧特性开展测量而广泛应用，具体形式涵盖成品锥形量热仪以及自行组装的锥形量热仪。无论是成品锥形量热仪还是自行组装的锥形量热仪都存在体积较大的问题，若在高海拔地区开展现场试验需要面临运输困难或重新购置设备的问题。

3、为解决该问题，部分高校及科研机构采用动压变温试验舱模拟高海拔环境，将锥形量热仪安放在动压变温试验舱中以得到高海拔地区火灾燃烧特性。虽然动压变温试验舱可以模拟高海拔地区的气压、气温等环境特性，但仍与真实的高海拔环境存在一定的差距，同时动压变温试验舱空间环境有限，无法考虑隧道半封闭空间特点对火灾燃烧特性的影响。

4、目前，国内外成品锥形量热仪主要基于iso 5660进行设计，自行组装的锥形量热仪则结合研究需求，基于iso 5660和iso 9705等规范进行设计，试验装置大小各有不同，试验装置通常采用焊接等手段制成一个整体，若运输到高海拔地区难度较大，配合动压变温试验舱使用，效果与真实情况有一定出入，且动压变温试验舱造价高。因此亟需一种能解决运输到高海拔地区难度大的新型试验装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，旨在改善试验装置通常采用焊接等手段制成一个整体，若运输到高海拔地区难度较大的问题。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，包括如下：

3、可拆卸固接于地面的装置支架系统，设置于装置支架系统内部的燃料燃烧系统，位于装置支架系统顶部的集烟罩系统，与集烟罩系统连接的排烟道系统；

4、所述装置支架系统包括支架和钢板组件，所述钢板组件固定连接在所述支架上；

5、所述燃料燃烧系统包括电子天平和油池，所述油池设置在所述电子天平上；

6、所述集烟罩系统包括梯形板和混气室，所述梯形板固定连接在所述支架的顶部，所述混气室设置在所述梯形板上；

7、所述排烟道系统设置为圆形烟道，所述圆形烟道与所述混气室固定连通，所述圆形烟道内放置有均流器。

8、优选的，所述支架包括立式钢柱和横向钢柱，所述立式钢柱与所述横向钢柱通过螺栓固定连接。

9、优选的，所述立式钢柱和横向钢柱均设置有四个，所述立式钢柱与所述横向钢柱之间的夹角设置为90度。

10、优选的，所述的钢板组件包括第一钢板和第二钢板，所述第一钢板通过螺栓与所述立式钢柱和所述横向钢柱固定连接，所述第二钢板通过螺栓与所述立式钢柱固定连接。

11、优选的，所述第二钢板的面积小于所述第一钢板，所述第一钢板设置有三个，所述第二钢板设置有一个。

12、优选的，所述第二钢板的底部通过螺栓固定连接有耐火玻璃窗，所述耐火玻璃窗通过螺栓与所述立式钢柱和所述横向钢柱固定连接。

13、优选的，所述支架的内部放置有支撑台架，所述电子天平放置于所述支撑台架上，所述电子天平上铺设有石棉垫层，所述油池放置于所述石棉垫层上。

14、优选的，所述的梯形板设置有四个，所述梯形板通过螺栓固定安装在所述立式钢柱的上端；所述混气室设置为正方形。

15、优选的，所述圆形烟道上开设有若干个孔洞。

16、本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，使用时，可依据运输需求拆卸成不同大小单元，通过调整简单连接构件螺栓连接状态以实现不同的拆卸状态，从而在不同海拔高度开展隧道火灾燃烧特性试验时，可采用同一套试验装置，仅需对本实用新型装置进行拆卸并进行运输即可，减少试验及运输成本；适用于不同大小火源试验研究，通过等比放大或缩小试验装置并选取不同类型的钢板或耐火玻璃窗以适应不同大小火源研究，并保证试验过程安全，可以通过等比放大或缩小试验装置并选取不同类型的钢板或耐火玻璃窗，即可适用于不同火源大小下的隧道火灾燃烧特性试验。

技术特征：

1.一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：包括如下：

2.根据权利要求1所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述支架(110)包括立式钢柱(111)和横向钢柱(112)，所述立式钢柱(111)与所述横向钢柱(112)通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求2所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述立式钢柱(111)和横向钢柱(112)均设置有四个，所述立式钢柱(111)与所述横向钢柱(112)之间的夹角设置为90度。

4.根据权利要求1所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述的钢板组件(120)包括第一钢板(121)和第二钢板(122)，所述第一钢板(121)通过螺栓与立式钢柱(111)和横向钢柱(112)固定连接，所述第二钢板(122)通过螺栓与立式钢柱(111)固定连接。

5.根据权利要求4所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述第二钢板(122)的面积小于所述第一钢板(121)，所述第一钢板(121)设置有三个，所述第二钢板(122)设置有一个。

6.根据权利要求4所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述第二钢板(122)的底部通过螺栓固定连接有耐火玻璃窗(123)，所述耐火玻璃窗(123)通过螺栓与所述立式钢柱(111)和所述横向钢柱(112)固定连接。

7.根据权利要求1所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述支架(110)的内部放置有支撑台架(230)，所述电子天平(210)放置于所述支撑台架(230)上，所述电子天平(210)上铺设有石棉垫层(240)，所述油池(220)放置于所述石棉垫层(240)上。

8.根据权利要求1所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述的梯形板(310)设置有四个，所述梯形板(310)通过螺栓固定安装在立式钢柱(111)的上端；所述混气室(320)设置为正方形。

9.根据权利要求1所述的拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，其特征在于：所述圆形烟道(410)上开设有若干个孔洞(411)。

技术总结
本技术公开了一种拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，属于试验设备技术领域，该拼接式高海拔隧道火灾燃烧特性试验装置，包括装置支架系统、燃料燃烧系统、集烟罩系统和排烟道系统；装置支架系统包括支架和钢板组件，钢板组件固定连接在支架上；燃料燃烧系统包括电子天平和油池，电子天平设置在支架的内部，油池设置在电子天平上；集烟罩系统包括梯形板和混气室，梯形板固定连接在支架的顶部，混气室设置在梯形板上；排烟道系统设置为圆形烟道，圆形烟道与混气室固定连通，圆形烟道内放置有均流器。可依据运输需求拆卸成不同大小单元，通过调整简单连接构件螺栓连接状态以实现不同的拆卸状态，减少试验及运输成本。

技术研发人员：白鸿国,马志富,郭晓晗,杨昌贤,王明年,孙长升,于丽,李冬生,刘媛,寇有振,王雪,朱战魁,张晨妍,陈昕
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：20231128
技术公布日：2024/7/15