本发明专利技术公开了一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置，包括环境模拟系统、若干多点泄露组件、测量监控系统；环境模拟系统包括隧道结构，隧道结构内安装有变频风机、环境风供给组件；多点泄露组件包括旋转底盘，旋转底盘顶端设置有支撑框架，支撑框架上固定连接有若干链接块，链接块上设置有单体泄露组件，若干单体泄露组件均与隧道结构另一端对应设置，单体泄露组件上连通有流场示踪系统；环境风供给组件、若干单体泄露组件、流场示踪系统均与测量监控系统对应设置。本发明专利技术更加真实的模拟气体危险化学品泄漏火灾行为及演化特征，对建立火灾发展预测模型及制定有效的控制及消减方法、人员疏散及火灾防控预案具有重要作用。作用。作用。
【技术实现步骤摘要】
一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置
[0001]本专利技术涉及火灾安全
，特别是涉及一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置。
技术介绍
[0002]随着化学工业体系的不断完善，化学品的生产规模以及储运设备数量需求大幅提升，化工园区因其配套产业较为完善、上下游产业联系紧密，多种化学品聚集生产使化学品生产、运输、储存以及环境成本大幅降低，因此化工园区的数量大幅增加。同时化工园区中存在大量易燃、易爆、有毒等危险化学品，这给周围建筑以及人员的安全带来了巨大的安全隐患。这些化工聚集区的气体危化品火灾行为在外部环境风的影响下，使气体危化品泄漏火灾演化行为变得非常复杂。因此，开展环境风作用下气体危险化学品多点泄漏火灾演化研究具有重要的现实意义。
[0003]在实际火灾场景中，环境风速、风向以及环境风温湿度、不同泄漏点形状、尺寸、泄漏速率以及泄漏源运动方式等都对气体危化品泄漏火灾具有重要影响。但针对上述边界开展全尺寸真实火灾实验难度较大、实验过程难以控制、危险性高，并且需要消耗大量的人力、物力和财力，实验过程中的特征参数的获取也很困难。近年来，国内外学者通过解耦的思想，将环境风作用下的输气管道泄漏火灾假设为气体可燃物(丙烷、甲烷、天然气等)火灾复杂扩散燃烧过程(通过燃烧装置模拟单个泄漏点)，但较少考虑不同环境风向及环境风温湿度、泄漏源运动方式、泄漏速率随时间动态演化以及不同燃料扩散燃烧多火点火焰交互行为。因此，搭建更加贴近实际情况的缩尺寸实验模型，是研究化工聚集区气体危险化学品多点泄漏火灾演化规律的很好选择，从而有效的预测并防止火势扩大。
[0004]中国专利CN109682924A公开了一种高压燃气管道泄漏点燃形成喷射火试验装置及其试验方法，可用于研究复杂条件下(包括泄漏口形状和尺寸、泄漏口角度、管径、管道压力和流量、泄漏口外障碍物、环境风速、环境风向、环境风温湿度等)高压燃气管道泄漏点燃形成喷射火的复杂动力学过程，但该装置未考虑环境风的温度及湿度特点，也无法完成不同燃料多点泄漏火灾场景的模拟，在多个不同燃料及火源热释放功率火焰的相互作用下火焰形态、流场、环境温度及辐射热通量等参数与单一泄漏源火灾场景具有明显不同。
[0005]因此，亟需一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置，用来解决上述问题，通过建立相关的火灾模拟实验装置，实现化工园区及海上钻井平台等场景不同气体危险化学品泄漏状态在复杂环境边界条件下单点/多点火灾相互作用的演化规律及物理机制。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置，以解决上述现有技术存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种气体危险化学品泄漏
火灾行为特征模拟实验装置，包括环境模拟系统、若干多点泄露组件、测量监控系统；
[0008]所述环境模拟系统包括隧道结构，所述隧道结构的一端安装有变频风机，所述隧道结构内设置有环境风供给组件；
[0009]所述多点泄露组件包括旋转底盘，所述旋转底盘顶端设置有支撑框架，所述支撑框架上沿轴向固定连接有若干链接块，所述链接块上设置有单体泄露组件，若干所述单体泄露组件均与所述隧道结构另一端对应设置，所述单体泄露组件上连通有流场示踪系统；
[0010]所述环境风供给组件、若干所述单体泄露组件、所述流场示踪系统均与所述测量监控系统对应设置。
[0011]优选的，所述环境风供给组件包括固定连接在所述隧道结构内的阵列蜂窝形稳流管和湿温度调节系统，所述阵列蜂窝形稳流管位于所述变频风机和所述湿温度调节系统之间，所述隧道结构内远离所述变频风机的一侧固定连接有防水风速测量系统。
[0012]优选的，所述单体泄露组件包括一端转动连接在所述链接块侧壁上的圆柱形连杆，所述圆柱形连杆的另一端固定连接有整流段，所述整流段侧壁上开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有燃烧装置的一端，所述燃烧装置与所述圆柱形连杆垂直设置，所述燃烧装置另一端与所述隧道结构对应设置，所述整流段上固定连通有进气管路的一端，所述进气管路的另一端与所述流场示踪系统连通。
[0013]优选的，所述流场示踪系统包括金属圆筒和激光片光源，所述金属圆筒内部底端安装有小型风机，所述金属圆筒内部顶端固定连接有金属网，所述金属圆筒顶端固定连接有透明亚克力圆筒，所述透明亚克力圆筒内部设置有示踪粒子，所述激光片光源与所述示踪粒子对应设置，所述透明亚克力圆筒顶端中部与所述进气管路的另一端固定连通，所述金属圆筒通过管道固定连通有流量控制系统。
[0014]优选的，所述旋转底盘顶端开设有滑道，所述支撑框架底端与所述滑道滑动连接，所述链接块上固定连接有微型电机，所述圆柱形连杆一端贯穿所述链接块与所述微型电机的输出轴固定连接，所述微型电机电性连接有位移控制系统，所述位移控制系统与所述旋转底盘电性连接。
[0015]优选的，所述旋转底盘上设置有360度旋转刻度盘。
[0016]优选的，所述气体危险化学品为可燃性气体材料，为甲烷、氢气、乙烯、丙烷、液化石油气或乙炔中的一种或多种混合气。
[0017]优选的，所述隧道结构为四面可透光防雾耐高温玻璃。
[0018]本专利技术公开了以下技术效果：
[0019]1、在模拟单个泄漏点气体危化品泄漏扩散火灾演化行为方面，将单体泄露组件放置在隧道结构出口位置，通过更换单体泄露组件(例如圆形泄漏点、矩形泄漏点、梯形泄漏点或三角形泄漏点等)，改变不同泄漏源大小、泄漏角度及泄漏源运动方式，通过设置程序如在火灾发展初期火源热释放功率随时间平方发展、泄漏速度随时间的非线性演化等控制泄漏点处的质量流率，开启环境模拟系统，通过环境风供给组件，旋转底盘来设置不同环境风与单体泄露组件的角度，模拟不同环境风向、风速及环境风温湿度条件下典型气体危险化学品泄漏扩散火灾演化行为。
[0020]2、在模拟化工聚集区多点泄漏气体危险化学品多火点泄漏扩散火灾演化行为方面，可根据实际场景如化工园多种燃料、不同泄漏速度等特点设计相应的单体泄漏组件特
征，控制其数量及摆放方式来模拟真实场景下不同组合形式泄漏点，开启变频风机，通过控制环境风与单体泄露组件的角度，模拟不同环境风向、风速以及温湿度条件下化工聚集区多点泄漏气体危险化学品多火点泄漏扩散火灾演化行为。
[0021]3、在火焰流场测量方面，通过流场示踪系统将具有良好跟随性示踪粒子添加至典型气体危化品中，可以连续调节气体质量流量，实现对多种典型气体危化品泄漏火灾火焰和烟气特征流场的实时动态捕捉。
[0022]4、本专利技术是一套集环境条件与泄漏条件均可改变的多功能综合火灾模拟实验台，实验参数可控，实验进程随时可终止，测量参数丰富；该实验台既能解决开展全尺寸化工聚集区气体危化品泄漏火灾实验需要协调大量的人力物力、经济耗费大、条件难以控制、参数难以测量以及危险性较高等问题，又能相对节约成本获得准确性较高的实验参数。
附图说明
[0023]为了更清楚地说本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置，其特征在于，包括环境模拟系统、若干多点泄露组件、测量监控系统；所述环境模拟系统包括隧道结构(1)，所述隧道结构(1)的一端安装有变频风机(2)，所述隧道结构(1)内设置有环境风供给组件；所述多点泄露组件包括旋转底盘(3)，所述旋转底盘(3)顶端设置有支撑框架(4)，所述支撑框架(4)上沿轴向固定连接有若干链接块(5)，所述链接块(5)上设置有单体泄露组件，若干所述单体泄露组件均与所述隧道结构(1)另一端对应设置，所述单体泄露组件上连通有流场示踪系统；所述环境风供给组件、若干所述单体泄露组件、所述流场示踪系统均与所述测量监控系统对应设置。2.根据权利要求1所述的一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置，其特征在于：所述环境风供给组件包括固定连接在所述隧道结构(1)内的阵列蜂窝形稳流管(6)和湿温度调节系统(7)，所述阵列蜂窝形稳流管(6)位于所述变频风机(2)和所述湿温度调节系统(7)之间，所述隧道结构(1)内远离所述变频风机(2)的一侧固定连接有防水风速测量系统(8)。3.根据权利要求2所述的一种气体危险化学品泄漏火灾行为特征模拟实验装置，其特征在于：所述单体泄露组件包括一端转动连接在所述链接块(5)侧壁上的圆柱形连杆(9)，所述圆柱形连杆(9)的另一端固定连接有整流段(10)，所述整流段(10)侧壁上开设有螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有燃烧装置(11)的一端，所述燃烧装置(11)与所述圆柱形连杆(9)垂直设置，所述燃烧装置(11)另一端与所述隧道结构(1)对应设置，所述整流段(10)上固定连通有进气管路(12)的一端，所述进气管路(12)的另一端与所述流场示踪系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕将，张晓磊，孙协鹏，唐飞，胡隆华，卢虹宇，谭欣龙，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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