一种森林火灾燃烧风洞实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种森林火灾燃烧风洞实验平台，包括多段从前向后依次连接的壳体，多段壳体依次包括：动力段，动力段内设置有动力整流机构；过渡段，过渡段的入口与动力段的出口连接，其入口横截面为圆形，其出口横截面为方形，且其入口横截面面积小于其出口横截面面积；稳定段，稳定段的入口与过渡段的出口连接；收缩段，收缩段的入口与稳定段的出口连接，其入口横截面面积大于出口横截面面积，且其入口和出口之间设置有弧形收缩段；实验段，实验段的入口与收缩段的出口连接；扩散段，扩散段的入口与实验段的出口连接，其入口横截面面积小于出口横截面面积，且扩散段的下底边自其入口向其出口向下倾斜设置。

【技术实现步骤摘要】
一种森林火灾燃烧风洞实验平台
本技术涉及燃烧风洞领域，特别是涉及一种森林火灾燃烧风洞实验平台。
技术介绍
森林是人类宝贵的自然资源，它不仅能够提供大量的木材和林副产品，而且还能涵养水源，保持水土，调节气候，防风固沙，保护农田，美化环境，净化大气，防治污染，维持生态平衡。然而，火灾是森林的大敌。在破坏森林的各种因素中，森林火灾最为严重。扑救森林火灾需要消耗大量的人力、物力和财力，甚至发生人身伤亡事故。现有技术的风洞通常用于航空航天、交通运输、风能利用等领域，鲜有专门用于森林火灾研究的风洞，因此，迫切需要一种森林火灾燃烧风洞实验平台，来模拟森林火灾，以测定林火行为特征和燃烧参数，构建林火蔓延模型，确定扑火中的各类技术参数，开展火灾监测预警和应急决策技术研究。
技术实现思路
基于此，本技术的目的在于，提供一种森林火灾燃烧风洞实验平台。本技术的森林火灾燃烧风洞实验平台，包括多段从前向后依次连接的壳体，多段所述壳体依次包括：动力段，所述动力段内设置有动力整流机构；过渡段，所述过渡段的入口与所述动力段的出口连接，其入口横截面为圆形，其出口横截面为方形，且其入口横截面面积小于其出口横截面面积；稳定段，所述稳定段的入口与所述过渡段的出口连接；收缩段，所述收缩段的入口与所述稳定段的出口连接，其入口横截面面积大于出口横截面面积，且其入口和出口之间设置有弧形收缩段；实验段，所述实验段的入口与所述收缩段的出口连接；扩散段，所述扩散段的入口与所述实验段的出口连接，其入口横截面面积小于出口横截面面积，且所述扩散段的下底边自其入口向其出口向下倾斜设置。上述技术方案在一种实施方式中，所述动力整流机构包括整流头罩、风扇、整流尾罩和动力电机；所述整流头罩设置于所述风扇的前侧，所述风扇枢接于所述动力段的中轴线上，所述整流尾罩设置于所述风扇的后侧，所述动力电机固定于所述整流尾罩内，且所述动力电机的输出端与所述风扇传动连接。上述技术方案在一种实施方式中，所述动力整流机构还包括支撑片和止旋片；所述支撑片固定于所述动力段的前部，所述支撑片将所述整流头罩支撑固定；所述止旋片沿所述整流尾罩的周缘设置。上述技术方案在一种实施方式中，所述过渡段的入口横截面面积与出口横截面面积之比为1:2，当量扩散角为22.3°；所述收缩段的入口横截面面积与出口横截面面积之比为2.78：1。上述技术方案在一种实施方式中，所述过渡段内安装有用于防止气流发生分离的防分离网；所述稳定段内安装有用于消除来流中漩涡、降低湍流度、提高气流品质的阻尼网。上述技术方案在一种实施方式中，所述过渡段外侧设置固定背板，将所述防分离网通过压板压在所述过渡段内壁上，并通过一字螺钉将所述压板拧紧固定到所述固定背板上。上述技术方案在一种实施方式中，多段所述壳体还包括出口扩散段，所述出口扩散段的入口与所述扩散段的出口连接，所述出口扩散段入口和出口横截面均为方形，其入口横截面面积小于出口横截面面积，且所述出口扩散段的下底边自其入口向其出口向下倾斜设置。上述技术方案在一种实施方式中，所述扩散段的入口横截面面积与出口横截面面积之比为1.57:1，当量扩散角为6°；所述出口扩散段的入口横截面面积与出口横截面面积之比为1.7:1，当量扩散角为15°。上述技术方案在一种实施方式中，多段所述壳体还包括收集器，所述收集器设置于所述动力段的前侧，所述收集器为母线为四分之一圆弧的喇叭口，且所述喇叭口背向所述动力段。上述技术方案在一种实施方式中，所述收集器的入口设置有防护网。相对于现有技术，本技术的森林火灾燃烧风洞实验平台通过设置动力段、过渡段、稳定段、收缩段、实验段和扩散段，利用多各壳体横截面设置及连接关系，提高风洞内流场品质和风洞能量，形成可以模拟不同林火火况环境的风洞，便于测定林火行为特征和燃烧参数，旨在研究林火行为特性、林火蔓延扩散机理，进一步了解火灾动力学，揭示林火蔓延规律与机理，构建林火蔓延模型，确定扑火中的各类技术参数，开展火灾监测预警和应急决策技术研究，为防控森林火灾提供技术支持。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。附图说明图1是本技术的森林火灾燃烧风洞实验平台优选结构的结构示意图。图2是动力整流机构优选结构的结构示意图。图3是过渡段优选结构的结构示意图。图4是过渡段优选结构的侧视图。图5是防分离网的安装结构示意图。图6是稳定段及收缩段优选结构的结构示意图。图7是自稳定段的入口向收缩段方向的侧视图。图8是阻尼网的安装结构示意图。图9是实验段优选结构的结构示意图。图10是燃烧床优选结构的侧视图。图11是燃烧床优选结构的俯视图。图12是扩散段和出口扩散段优选结构的结构示意图。图13是自出口扩散段的出口向扩散段方向的侧视图。具体实施方式在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。请参阅图1，图1是本技术的森林火灾燃烧风洞实验平台优选结构的结构示意图。本实施例的森林火灾燃烧风洞实验平台，包括多段从前向后依次连接的壳体，多段所述壳体依次包括收集器1、动力段2、过渡段3、稳定段4、收缩段5、实验段6、扩散段7和出口扩散段8。具体地，所述收集器1设置于所述动力段2的前侧，所述收集器1为母线为四分之一圆弧的喇叭口，且所述喇叭口背向所述动力段2。所述收集器1可以保证辅助所述收缩段5的入流品质，以使气流光滑无分离地进入所述收缩段5。优选地，形成所述喇叭口的圆弧半径为0.5m。为了防止异物吸入所述动力段2，优选地在所述收集器1的入口设置有一层防护网。所述动力段2为圆筒形，所述动力段2内设置有动力整流机构20。具体地，本实施例的所述动力段2的直径为2.4m，长度为3m。请进一步参阅图2，图2是动力整流机构优选结构的结构示意图。所述动力整流机构20包括整流头罩21、风扇22、整流尾罩23和动力电机24。所述整流头罩21设置于所述风扇22的前侧，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种森林火灾燃烧风洞实验平台，其特征在于，包括多段从前向后依次连接的壳体，多段所述壳体依次包括：/n动力段，所述动力段内设置有动力整流机构；/n过渡段，所述过渡段的入口与所述动力段的出口连接，其入口横截面为圆形，其出口横截面为方形，且其入口横截面面积小于其出口横截面面积；/n稳定段，所述稳定段的入口与所述过渡段的出口连接；/n收缩段，所述收缩段的入口与所述稳定段的出口连接，其入口横截面面积大于出口横截面面积，且其入口和出口之间设置有弧形收缩段；/n实验段，所述实验段的入口与所述收缩段的出口连接；/n扩散段，所述扩散段的入口与所述实验段的出口连接，其入口横截面面积小于出口横截面面积，且所述扩散段的下底边自其入口向其出口向下倾斜设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种森林火灾燃烧风洞实验平台，其特征在于，包括多段从前向后依次连接的壳体，多段所述壳体依次包括：
动力段，所述动力段内设置有动力整流机构；
过渡段，所述过渡段的入口与所述动力段的出口连接，其入口横截面为圆形，其出口横截面为方形，且其入口横截面面积小于其出口横截面面积；
稳定段，所述稳定段的入口与所述过渡段的出口连接；
收缩段，所述收缩段的入口与所述稳定段的出口连接，其入口横截面面积大于出口横截面面积，且其入口和出口之间设置有弧形收缩段；
实验段，所述实验段的入口与所述收缩段的出口连接；
扩散段，所述扩散段的入口与所述实验段的出口连接，其入口横截面面积小于出口横截面面积，且所述扩散段的下底边自其入口向其出口向下倾斜设置。


2.根据权利要求1所述的森林火灾燃烧风洞实验平台，其特征在于：所述动力整流机构包括整流头罩、风扇、整流尾罩和动力电机；
所述整流头罩设置于所述风扇的前侧，所述风扇枢接于所述动力段的中轴线上，所述整流尾罩设置于所述风扇的后侧，所述动力电机固定于所述整流尾罩内，且所述动力电机的输出端与所述风扇传动连接。


3.根据权利要求2所述的森林火灾燃烧风洞实验平台，其特征在于：所述动力整流机构还包括支撑片和止旋片；
所述支撑片固定于所述动力段的前部，所述支撑片将所述整流头罩支撑固定；
所述止旋片沿所述整流尾罩的周缘设置。


4.根据权利要求1所述的森林火灾燃烧风洞实验平台，其特征在于：所述过渡段的入口横截面面积与出口横截面面积之比为1:2，当量扩散角为22....

【专利技术属性】
技术研发人员：魏书精，吴泽鹏，王振师，周宇飞，钟映霞，李小川，李强，
申请(专利权)人：广东省林业科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东;44