【技术实现步骤摘要】
本技术属于火灾安全，具体涉及一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台。
技术介绍
1、随着复杂地形铁路运输需求的增长，许多高原地区和山地地区开始兴建铁路线路，在实际工程建设中，部分倾斜隧道的坡度可能达到10％甚至30％的坡度。因此，现有的关于倾斜隧道的研究成果无法直接应用，有必要针对更大坡度的倾斜隧道火灾烟气蔓延特性作更深入的研究。由于全尺寸火灾试验耗费大量人力、物力、财力，在试验中容易受到多方面因素的影响，条件难以控制，可重复性差，因此不易开展。而开展满足相似性理论的小尺寸试验研究可以同时兼顾简易的操作，较低的成本，较高的可信度，以及良好的复现性的优点。
2、因此，如申请号cn202320268007.6提出的一种模拟一端封堵倾斜隧道火灾通风效果的试验装置，通过控制火源位置、排风情况，隧道主体封堵端等变量，对不同坡度管道内火灾烟气分布进行分析研究。但是该试验装置并不能很好演示具体火灾行为及烟气的运动传播规律，且该装置采用吊绳通过绞盘吊装于屋顶调整装置倾斜角度，因此该装置受限于具体体积质量，不能根据实际隧道等比例模拟缩小，模拟效果有限。
技术实现思路
1、本技术公开了一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，拟解决现有倾斜隧道火灾试验装置并不能很好演示具体火灾行为及烟气的运动传播规律，且不能根据实际隧道等比例模拟缩小，模拟效果有限的技术问题。
2、采用本试验平台开展倾斜隧道内不同通风排烟模式下火灾的燃烧行为以及有毒烟气在受限空间内运动与传播的演化规律
3、为解决上述存在的技术问题，本技术采用的技术方案如下：
4、一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，包括试验平台主体、试验台底座、龙门吊支架、通风系统、火源模拟系统和测量系统，所述龙门吊支架设置有升降装置，所述试验平台主体与实际倾斜隧道等比例构造，整体由多节可拆卸的高温耐火玻璃组成，所述试验平台主体一端滑动连接于所述试验台底座，另一端连接于所述升降装置，且所述试验平台主体滑动的一端滑动方向朝向所述龙门吊支架。
5、采用本技术方案，采取龙门吊支架吊起试验平台一端使其倾斜，结构稳定允许隧道可以等比例缩小构造，可以较好真实的模拟倾斜隧道内不同通风排烟模式下火灾的燃烧行为以及有毒烟气在受限空间内运动与传播的演化，并能通过测量系统分别对试验过程中不同种类的数据进行测量记录，以便后续观察研究燃烧行为。
6、优选的，所述测量系统包括火源质量损失测量系统、温度测量系统、烟气流场图形采集系统。
7、采用本技术方案，分别测量火源质量损失数据，试验平台主体内温度数据，烟气运动传播图形，可以对倾斜隧道内不同通风排烟模式下火灾的燃烧行为以及有毒烟气在受限空间内运动与传播的演化进行系统的研究。
8、优选的，所述火源质量损失测量系统设置于所述试验平台主体轴线上，所述火源质量损失测量系统包括称量装置以及与所述称量装置电信号连接的数据采集装置，所述称量装置上设置有所述火源模拟系统，所述称量装置通过设置有第一支架设置在所述试验平台主体轴线上。
9、采用本技术方案，通过实时监测称重，观测火源质量变化情况。
10、优选的，所述温度测量系统包括若干组热电偶以及与热电偶另一端连接的数据采集装置，所述若干组热电偶间隔设置于所述试验平台主体内部顶棚。
11、采用本技术方案，通过均匀间隔设置的热电偶监测试验平台主体内部不同位置的温度变化情况。
12、优选的，所述烟气流场图形采集系统包括激光片光源和两台数码相机，激光片光源设置在所述试验平台主体侧面，所述两台数码相机分别设置于所述试验平台主体侧面以及滑动端轴线上。
13、采用本技术方案，透过透明耐高温玻璃拍摄记录实验现象，具体的，所述激光片片源照射烟气运动轨迹，所述数码相机记录实验过程中火焰形态与烟气输运行为的变化。
14、优选的，所述通风系统包括静压箱、风机和风机变频调节器，所述静压箱设置于所述试验平台主体靠近所述龙门吊支架一端出口，所述静压箱与风机通过设置有软风管连接。
15、采用本技术方案，通过风机使试验平台主体内部通风，静压箱减小负压损失，软风管连接，可以有效避免共振现象，且软风管可适应于静压箱一端被抬起后的延长伸缩。
16、优选的，所述火源模拟系统包括火源，所述火源通过设置有第二支架设置于所述称量装置上，所述火源可以模拟不完全燃烧与完全燃烧的两种火源状态。
17、采用本技术方案，火源分别采用正庚烷及甲醇作为燃料，分别模拟不完全燃烧与完全燃烧的两种火源状态。
18、优选的，所述第一支架可拆卸设置于所述试验平台主体内部，且所述第一支架在所述试验平台主体轴线穿过的两个面设置为剪叉架，所述剪叉架两端分别铰接于所述试验平台主体和称量装置下底面。
19、采用本技术方案，可以灵活更换支架，且不同坡度条件下可以保持支架上方水平。
20、优选的，所述试验台底座对称设置有两组滑动轨道，所述试验平台主体滑动端对应所述两组滑动轨道间距设置有轮对，所述试验平台主体通过轮对设置于所述滑动轨道而滑动连接所述试验台底座。
21、采用本技术方案，在向上提升试验平台主体时，试验平台主体滑动端滑动阻力小，方便滑动。
22、优选的，所述升降装置设置于所述龙门吊支架顶端横杆，所述龙门吊支架在相对所述试验平台主体的面不设置横杆。
23、采用本技术方案，避免在提升试验平台主体时，横杆阻挡所述实验平台主体。
24、综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
25、1、本技术依据流体力学的量纲相似理论，可以较好的模拟倾斜隧道内不同通风排烟模式下火灾的燃烧行为以及有毒烟气在受限空间内运动与传播的演化，并能通过透明耐高温玻璃拍摄记录实验现象；
26、2、本技术的火源质量损失测量系统，在试验平台主体内部纵向中心线放置定制支架，不同坡度条件下可更换支架以保持支架上方水平，称量装置放置于该支架上方，火源放置于称量装置上方，保证了不同隧道坡度下火源始终保持水平；
27、3、在测量系统方面，本技术具有完整的火源质量损失测量系统、温度测量系统、烟气流场图像采集系统，可以对倾斜隧道内不同通风排烟模式下火灾的燃烧行为以及有毒烟气在受限空间内运动与传播的演化进行系统的研究；
28、4、在实验成本方面，本技术缩尺试验平台相比于全尺寸实验耗费少，可方便的控制边界条件与环境参数，准确性高，可重复性强；本缩尺试验平台专门用于全面研究倾斜隧道火灾温度分布，速度分布、受限空间火羽流形态、顶棚射流特征参数分布进行全面系统研究的试验平台。在前人研究基础上，克服了全尺寸实验代价高昂和cfd数值模拟难以真实模拟火灾工况的特点，同时保证了实验的精度和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：包括试验平台主体（1）、试验台底座（2）、龙门吊支架（3）、通风系统（4）、火源模拟系统（5）和测量系统（6），所述龙门吊支架（3）设置有升降装置（7），所述试验平台主体（1）与实际倾斜隧道等比例构造，整体由多节可拆卸的高温耐火玻璃组成，所述试验平台主体（1）一端滑动连接于所述试验台底座（2），另一端连接于所述升降装置（7），且所述试验平台主体（1）滑动的一端滑动方向朝向所述龙门吊支架（3）。
2.根据权利要求1所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述测量系统（6）包括火源质量损失测量系统、温度测量系统、烟气流场图形采集系统。
3.根据权利要求2所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述火源质量损失测量系统设置于所述试验平台主体（1）轴线上，所述火源质量损失测量系统包括称量装置（12）以及与所述称量装置（12）电信号连接的数据采集装置，所述称量装置（12）上设置有所述火源模拟系统（5），所述称量装置（12）通过设置有第一支架（13）设置在所述
4.根据权利要求2或3所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述温度测量系统包括若干组热电偶以及与热电偶另一端连接的数据采集装置，所述若干组热电偶间隔设置于所述试验平台主体（1）内部顶棚。
5.根据权利要求4所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述烟气流场图形采集系统包括激光片光源（14）和两台数码相机（15），激光片光源（14）设置在所述试验平台主体（1）侧面，所述两台数码相机（15）分别设置于所述试验平台主体（1）侧面以及滑动端轴线上。
6.根据权利要求1-3和5任一项所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述通风系统（4）包括静压箱（8）、风机（9）和风机变频调节器（11），所述静压箱（8）设置于所述试验平台主体（1）靠近所述龙门吊支架（3）一端出口，所述静压箱（8）与风机（9）通过设置有软风管（10）连接。
7.根据权利要求3所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述火源模拟系统（5）包括火源，所述火源通过设置有第二支架设置于所述称量装置（12）上，所述火源可以模拟不完全燃烧与完全燃烧的两种火源状态。
8.根据权利要求3或7所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述第一支架（13）可拆卸设置于所述试验平台主体（1）内部，且所述第一支架（13）在所述试验平台主体（1）轴线穿过的两个面设置为剪叉架（131），所述剪叉架（131）两端分别铰接于所述试验平台主体（1）和称量装置（12）下底面。
9.根据权利要求1-3、5和7任一项所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述试验台底座（2）对称设置有两组滑动轨道（18），所述试验平台主体（1）滑动端对应所述两组滑动轨道（18）间距设置有轮对（19），所述试验平台主体（1）通过轮对设置于所述滑动轨道（18）而滑动连接所述试验台底座（2）。
10.根据权利要求1-3、5和7任一项所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述升降装置（7）设置于所述龙门吊支架（3）顶端横杆，所述龙门吊支架（3）在相对所述试验平台主体（1）的面不设置横杆。
...【技术特征摘要】
1.一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：包括试验平台主体（1）、试验台底座（2）、龙门吊支架（3）、通风系统（4）、火源模拟系统（5）和测量系统（6），所述龙门吊支架（3）设置有升降装置（7），所述试验平台主体（1）与实际倾斜隧道等比例构造，整体由多节可拆卸的高温耐火玻璃组成，所述试验平台主体（1）一端滑动连接于所述试验台底座（2），另一端连接于所述升降装置（7），且所述试验平台主体（1）滑动的一端滑动方向朝向所述龙门吊支架（3）。
2.根据权利要求1所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述测量系统（6）包括火源质量损失测量系统、温度测量系统、烟气流场图形采集系统。
3.根据权利要求2所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述火源质量损失测量系统设置于所述试验平台主体（1）轴线上，所述火源质量损失测量系统包括称量装置（12）以及与所述称量装置（12）电信号连接的数据采集装置，所述称量装置（12）上设置有所述火源模拟系统（5），所述称量装置（12）通过设置有第一支架（13）设置在所述试验平台主体（1）轴线上。
4.根据权利要求2或3所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述温度测量系统包括若干组热电偶以及与热电偶另一端连接的数据采集装置，所述若干组热电偶间隔设置于所述试验平台主体（1）内部顶棚。
5.根据权利要求4所述的一种可任意调节坡度的倾斜隧道火灾缩尺试验平台，其特征在于：所述烟气流场图形采集系统包括激光片光源（14）和两台数码相机（15），激光片光源（14）设置在所述试验平台主体（1）侧面，所述两台数码相机（15）分别设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：季文慧，袁文辉，袁艳平，南玮，张籍丹，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：
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