一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，包括隧道主体、隧道主体两侧的手动门，具有升降功能的底座支柱，隧道顶板上的竖井，设置在实验台一侧的通风系统，火源模拟系统，以及设在隧道内部配套的监测系统。隧道主体由多节相同的并可以水平拆卸的子隧道拼接而成，可以方便调节隧道长度。通过调节每节子隧道底架支柱高度，能够控制隧道坡度。隧道两侧的手动门可手动控制开关。隧道内不同高度处设有卡槽，通过嵌入额外的底板，改变隧道的横截面宽高比。本实用新型专利技术克服了全尺寸隧道火灾实验操作难，成本高的缺点，以及其他小尺寸隧道火灾实验平台研究情景单一的不足，可以研究不同隧道类型和结构下火灾的燃烧行为、烟气控制方法等，具有很强的适用性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及火灾安全
，具体来说是一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，城市交通拥堵问题越来与而严重，城市公路隧道和地铁隧道的修建在很大程度上缓解了交通压力。同时，远程交通线路的不畅通也影响了现代化的进程，穿山公路隧道以及铁路隧道的修建则大大降低了运输成本并节省了行驶时间。但是由于隧道自身的结构特点，一旦发生火灾便存在造成群死群伤和严重经济损失的风险。一方面，未燃烧充分的有毒烟气可直接造成人员中毒伤亡，另一方面，积聚的高温烟气可能导致隧道结构的破损甚至坍塌，因此，隧道火灾时的烟气控制和温度分布规律等一直是工程领域研究的重点。开展全尺寸隧道火灾研究是最直接的研究手段，但是全尺寸实验规模大，操作难，成本高，很难获得大量的实验数据。相反，小尺寸实验则不具有上述困难，且实验规律性较好，在现阶段获得了广泛的应用。但是，目前常见的小尺寸隧道火灾实验平台存在着研究情景单一的不足，一个实验平台通常只能开展少数几种研究情景内容。隧道宽高比不能改变。传统的隧道火灾实验平台横断面宽高比尺寸是一定的，然而公路隧道，地铁隧道横断面宽高比大不相同，因此，每一个隧道火灾实验平台只能模拟一种类型隧道的火灾情景。隧道坡度不能调节。只能研究水平隧道火灾，没有考虑不同隧道坡度情境下的隧道火灾规律。隧道两端口不能封闭。少数狭长腔室两侧全部封闭，或者一端封闭，传统的隧道火灾实验平台不能满足上述要求。多孔气体燃烧器高度不能调节。在以往的隧道火灾实验中，多孔气体燃烧器通常放在隧道内部，其火焰燃烧面远远高于隧道底板，且燃烧器高度不能调节，这也与特定火灾情景不符。技术内容本技术的目的是为了解决现有小尺寸隧道火灾实验平台功能单一的缺陷，提供一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台来解决上述问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，包括隧道主体、手动门，底座，竖井，通风系统，火源模拟系统，以及监测系统；其中：所述隧道主体由多节相同的并可以水平拆卸的子隧道拼接而成；所述手动门采用金属薄片材料，手动门设置在隧道主体两侧；所述底座于每一子隧道下独立安装，底座的四支柱分别布置在底座的四角处；所述竖井位于隧道顶板上，其横截面为矩形；竖井三面为防火板，一面为防火玻璃；设置在所述隧道主体一侧的通风系统包括变频风机和与变频风机相邻的整流管；所述火源模拟系统包括多孔气体燃烧器，气体流量计，燃气瓶以及供气管，燃气瓶通过供气管连接气体流量计下端口，气体流量计上端口通过另一个供气管连接至多孔气体燃烧器底部下的圆孔，打开燃气瓶阀门，调节减压阀控制气体压力至稳定值后，通过调节气体流量计浮子高度来控制气体流量，可燃气体分别通过燃气瓶、供气管、气体流量计、供气管，最后进入多孔气体燃烧器，通过点火器可以引燃气体。所述监测系统与隧道主体配套，所述监测系统包括温度测试系统，烟气流场监测系统以及数码相机记录系统。其中，所述子隧道包括隧道框架、两个侧壁、顶板和底板；所述隧道框架为金属框架；所述的一个侧壁、顶板和底板为防火板，与隧道框架密封拼接；所述的另一侧壁为防火玻璃，密封嵌入玻璃框架内；所述防火玻璃和玻璃框架可自上而下旋转开启，关闭状态下通过隧道框架上沿的紧固锁紧固。其中，所述隧道主体的底板沿纵向中心线方向包括一系列正方形开口，多孔气体燃烧器通过底板开口进入隧道主体内，不放置燃烧器的开口用薄金属板覆盖。其中，所述隧道主体内不同高度处设有卡槽，在不同高度的卡槽上可以嵌入额外的底板来改变隧道高度，进而调节隧道的宽高比。其中，所述卡槽分布在每一子隧道同一水平面的两侧。其中，所述底座的支柱为液压式自动升降柱，具有升降功能。其中，所述竖井的三面为防火板，一面为防火玻璃，且竖井的防火玻璃和隧道的防火玻璃位于同一竖直平面，用于观察竖井作用下，烟气在隧道和竖井中的流动状态和控制效果。其中，所述整流管至少长1m，位于第一段子隧道中，且完全填充于隧道横截面内。其中，所述多孔气体燃烧器具有升降功能，由凹槽，底座套筒和升降杆组成；所述凹槽横截面为正方形，大小等于隧道主体底板上的开口；凹槽下方有一圆孔；所述底座套筒上有一穿孔内螺纹和一配套的螺纹杆；所述升降杆固定在凹槽的下表面。其中，所述监测系统中的温度测试系统包括热电偶和数据采集设备，热电偶放置在隧道主体顶板下表面1-2cm处的纵向中心线上；所述监测系统中的烟气流场监测系统包括激光片光源，放置在隧道主体的一侧；所述数码像机放于隧道主体防火玻璃面的一侧。通过采用上面技术方案所产生的有益效果在于：本技术的一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，与现有实验台相比功能更加齐全，具体体现在：(1)隧道横断面宽高比可改变来模拟不同类型隧道。在隧道距底板不同高度处设有卡槽，通过在卡槽上嵌入额外的底板，可以改变隧道横断面的宽高比，进而可构造成公路隧道模型、地铁隧道模型以及地铁车厢模型等。(2)隧道坡度可连续性变化。每个子隧道底座的四个角设有液压式自动升降柱，具有升降功能，通过调节每一升降柱的高度，可以改变隧道主体的坡度，进而研究坡度对隧道火灾的影响。(3)隧道两侧的手动门可实现一侧封闭或两侧同时封闭。手动门放于的隧道两侧，平时处于开启状态，门扇面与隧道纵向平行，研究一端封闭或两端全封闭的腔室火灾情景时，通过旋转门扇，使之与隧道纵向垂直，达到封闭要求。(4)多孔气体燃烧器伸出隧道底板的高度可手动调节。多孔气体燃烧器通过底板开孔进入隧道主体，通过调节升降杆来控制多孔气体燃烧器高度，进而可根据实际火灾情景设置火焰燃烧面高度。(5)隧道一侧的通风系统和隧道顶棚竖井可以分别或同时使用，用来研究隧道火灾烟气控制方法。附图说明图1是一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台的总体结构示意图。图2是图1中所示一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台的隧道主体。图3是图1中所示一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台两侧的手动门。图4是图1中所示一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台的底座。图5是图1中所示一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台的火源模拟系统。其中，1-隧道主体、2-手动门、3-底座、4-竖井、5-通风系统、6-火源模拟系统、7-监测系统、8-子隧道、9-支柱、10-变频风机、11-整流管、12-多孔气体燃烧器、13-气体流量计，14-燃气瓶、15-供气管、16-隧道框架、17-侧壁、18-底板、19-防火玻璃、20-玻璃框架、21-紧固锁、22-开口、23-薄金属板、24-卡槽、25额外的底板、26-凹槽、27-底座套筒、28-升降杆、29-圆孔、30-穿孔内螺纹、31-螺纹杆、32-热电偶、33-激光片光源、34-数码像机。具体实施方式本技术的技术构思在于：提供一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，包括隧道主体，所述隧道主体由多节相同的并可以水平拆卸的子隧道拼接而成，可以方便调节隧道长度；隧道主体两侧的手动门，所述手动门为金属薄片材料，平时处于开启状态，门扇面与隧道纵向平行，研究一端封闭或两端全封闭的腔室火灾情景时，通过旋转门扇，使之与隧道纵向垂直，达到封闭要求；底座，所述底座于每一子隧道下独立安装，底座的四支柱分别布置在底座的四角处；隧道顶板上的竖井，所述竖井位于隧道顶板上，其横截面为矩形；设置在隧道主体一侧的通风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，其特征在于：包括隧道主体(1)、手动门(2)，底座(3)，竖井(4)，通风系统(5)，火源模拟系统(6)，以及监测系统(7)；其中：所述隧道主体(1)由多节相同的并可以水平拆卸的子隧道(8)拼接而成；所述手动门(2)采用金属薄片材料，手动门(2)设置在隧道主体(1)两侧；所述底座(3)于每一子隧道(8)下独立安装，底座(3)的四支柱(9)分别布置在底座(3)的四角处；所述竖井(4)位于隧道顶板上，其横截面为矩形；竖井(4)三面为防火板，一面为防火玻璃；设置在所述隧道主体(1)一侧的通风系统(5)包括变频风机(10)和与变频风机(10)相邻的整流管(11)；所述火源模拟系统(6)包括多孔气体燃烧器(12)，气体流量计(13)，燃气瓶(14)以及供气管(15)，燃气瓶(14)通过供气管(15)连接气体流量计(13)下端口，气体流量计(13)上端口通过另一个供气管(15)连接至多孔气体燃烧器(12)底部下的圆孔(29)，打开燃气瓶(14)阀门，调节减压阀控制气体压力至稳定值后，通过调节气体流量计(13)浮子高度来控制气体流量，可燃气体分别通过燃气瓶(14)、供气管(15)、气体流量计(13)、供气管(15)，最后进入多孔气体燃烧器(12)，通过点火器可以引燃气体；所述监测系统(7)与隧道主体配套，所述监测系统(7)包括温度测试系统，烟气流场监测系统以及数码相机记录系统。...

【技术特征摘要】
1.一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，其特征在于：包括隧道主体(1)、手动门(2)，底座(3)，竖井(4)，通风系统(5)，火源模拟系统(6)，以及监测系统(7)；其中：所述隧道主体(1)由多节相同的并可以水平拆卸的子隧道(8)拼接而成；所述手动门(2)采用金属薄片材料，手动门(2)设置在隧道主体(1)两侧；所述底座(3)于每一子隧道(8)下独立安装，底座(3)的四支柱(9)分别布置在底座(3)的四角处；所述竖井(4)位于隧道顶板上，其横截面为矩形；竖井(4)三面为防火板，一面为防火玻璃；设置在所述隧道主体(1)一侧的通风系统(5)包括变频风机(10)和与变频风机(10)相邻的整流管(11)；所述火源模拟系统(6)包括多孔气体燃烧器(12)，气体流量计(13)，燃气瓶(14)以及供气管(15)，燃气瓶(14)通过供气管(15)连接气体流量计(13)下端口，气体流量计(13)上端口通过另一个供气管(15)连接至多孔气体燃烧器(12)底部下的圆孔(29)，打开燃气瓶(14)阀门，调节减压阀控制气体压力至稳定值后，通过调节气体流量计(13)浮子高度来控制气体流量，可燃气体分别通过燃气瓶(14)、供气管(15)、气体流量计(13)、供气管(15)，最后进入多孔气体燃烧器(12)，通过点火器可以引燃气体；所述监测系统(7)与隧道主体配套，所述监测系统(7)包括温度测试系统，烟气流场监测系统以及数码相机记录系统。2.根据权利要求1所述的一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，其特征在于：所述子隧道(8)包括隧道框架(16)、两个侧壁(17)、顶板和底板(18)；所述隧道框架(16)为金属框架；所述的一个侧壁(17)、顶板和底板(18)为防火板，与隧道框架(16)密封拼接；所述的另一侧壁(17)为防火玻璃(19)，密封嵌入玻璃框架(20)内；所述防火玻璃(19)和玻璃框架(20)可自上而下旋转开启，关闭状态下通过隧道框架(16)上沿的紧固锁(21)紧固。3.根据权利要求1所述的一种小尺寸多功能隧道火灾实验平台，其特征在于：所述隧道主体(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张和平，姚勇征，程旭东，张少刚，朱凯，李聪聪，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34