一种地铁隧道火灾试验装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种地铁隧道火灾试验装置及其工作方法，包括地铁隧道模型和排烟系统，所述地铁隧道模型包含行车道以及布设在行车道顶部的排烟管道，所述行车道的顶部通过排烟口与排烟管道相连通，行车道的内部设有温度检测单元和气体浓度检测单元；所述排烟系统包含分别布设在地铁隧道模型首、尾两端的正压排烟风机和负压排烟风机，所述正压排烟风机与行车道相连接，所述负压排烟风机与排烟管道相连接。本发明专利技术设计合理，通过改变排烟风机同时运行的数量和排烟口的开关状态来模拟不同的排烟方式，使用方便，可在同一个模型内进行多种排烟方式及温度发展规律的研究。方式及温度发展规律的研究。方式及温度发展规律的研究。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁隧道火灾试验装置及其工作方法
[0001]
：本专利技术属于火灾安全试验
，尤其涉及一种地铁隧道火灾试验装置及其工作方法。
[0002]
技术介绍
：地铁建设越来越普遍，随之带来的安全问题也越来越受到广泛关注，特别是隧道火灾事故。由于地铁隧道“高窄长”的特性，一旦发生火灾事故，在这种受限空间内，人们难以避免的会被火焰灼烧并且吸入大量有毒气体，因此研究地铁隧道火灾烟气蔓延规律，隧道内烟气温度发展规律，并发展烟气控制系统和探索与扑救系统对于保证地铁隧道安全和火灾控制及消防人员救援、受灾人员自救具有重大意义。
[0003]隧道火灾的研究从来没有停止，一些研究人员在全尺寸和缩尺寸隧道模型中进行了各种实验，并得出大量的研究成果，其中最具有代表性的是Kurioka和Alpert的实验，他们研究了火灾温度发展规律并得出顶棚温度的预测公式，为人们预测火灾发展趋势做出重大贡献。我国研究人员Ji，在高为0.88m，高为2m的隧道模型中进行了各种实验，得出在不同工况条件下顶棚温度的预测模型。对于以上研究中，都是对于高宽比小于1的隧道模型，并且排烟类型相对比较单一。而对于高宽比大于1的隧道模型中温度和烟气发展规律的研究较少。高宽比大于1的隧道中，隧道较窄，当发生火灾时，火焰受侧壁影响较大，温度及烟气蔓延规律较高宽比小于1的隧道有较大不同。有鉴于此，有必要设计一种适用于“高窄型”隧道的火灾试验的装置，以对这类火灾事故进行研究。
[0004]
技术实现思路
：本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术所要解决的技术问题是提供一种地铁隧道火灾试验装置及其工作方法，不仅设计合理，而且便于研究“高窄型”隧道火灾的真实情况。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种地铁隧道火灾试验装置，包括地铁隧道模型和排烟系统，所述地铁隧道模型包含行车道以及布设在行车道顶部的排烟管道，所述行车道的顶部通过排烟口与排烟管道相连通，行车道的内部设有温度检测单元和气体浓度检测单元；所述排烟系统包含分别布设在地铁隧道模型首、尾两端的正压排烟风机和负压排烟风机，所述正压排烟风机与行车道相连接，所述负压排烟风机与排烟管道相连接。
[0006]进一步的，所述正压排烟风机与行车道之间连接有的首端扩散器，所述首端扩散器与行车道的连接处设有蜂窝式稳流器；所述负压排烟风机与排烟管道之间连接有尾端扩散器。
[0007]进一步的，所述正压排烟风机与负压排烟风机的侧边均安装有变频式风量控制器；所述行车道的首端、中部以及排烟口处均安装有风速测量探头，所述风速测量探头与风速仪相连接。
[0008]进一步的，所述排烟口为三个，三个排烟口沿着行车道的长度方向间隔分布，每个排烟口内均安装有用于调节排烟口大小的叶片式调节器。
[0009]进一步的，所述温度检测单元包括纵向温度检测单元和竖向温度检测单元，所述横向检测单元包括多个热电偶探头，多个热电偶探头安装在行车道的顶部且沿行车道的长度方向间隔分布；所述竖向检测单元包括多个沿着行车道的长度方向间隔分布的热电偶树，所述热电偶树竖直设置。
[0010]进一步的，所述行车道的顶板和底板、排烟管道的顶板和底板均采用防火板制成，行车道的两侧壁和排烟管道的两侧壁均采用防火玻璃制成。
[0011]进一步的，所述行车道的尾端布设有激光片光源；所述行车道的外部设置有可沿行车道的长度方向移动的摄像机。
[0012]进一步的，所述行车道的内部沿其长度方向分布有多个二氧化碳浓度测量单元，每个二氧化碳浓度测量单元包括若干个沿竖向分布的二氧化碳浓度检测探头；每个排烟口内还安装有烟气浓度测量探头。
[0013]进一步的，所述行车道的内部设有火源，所述火源采用油池火。
[0014]本专利技术采用的另外一种技术方案是：一种地铁隧道火灾试验装置的工作方法，包含如下步骤：（1）纵向排烟：只打开位于地铁隧道模型首端的正压排烟风机，并调节叶片式调节器为关闭状态，接着将油池放在行车道中心并点燃，此时行车道内的烟气从地铁隧道模型的首端向尾端流动，此为纵向排烟方式；（2）横向排烟：只打开位于地铁隧道模型尾端的负压排烟风机，并调节叶片式调节器为打开状态，接着将油池放在行车道中心并点燃，此时行车道内的烟气除了从地铁隧道模型的首端向尾端流动流动之外，还从下往上穿过排烟口后进入排烟管道内，在排烟管道内也从地铁隧道模型的首端向尾端流动流动，此为横向通风；（3）半横向排烟：同时打开地铁隧道模型首、尾两端的正压排烟风机和负压排烟风机，并调节叶片式调节器为打开状态，接着将油池放在行车道中心并点燃，此时行车道内的烟气除了从地铁隧道模型的尾端向手首端 流动之外，还从下往上穿过排烟口后进入排烟管道内，排烟管道内的烟气从地铁隧道模型的首端向尾端流动流动，此为半横向排烟。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下效果：本专利技术设计合理，通过改变排烟风机同时运行的数量和排烟口的开关状态来模拟不同的排烟方式，使用方便，可在同一个模型内进行多种排烟方式及温度发展规律的研究。
[0016]附图说明：图1是本专利技术实施例的主视剖面构造示意图；图2是本专利技术实施例的立体构造示意图；图3是本专利技术实施例的左视构造示意图；图4是图1中的A
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A剖面示意图；图5是图1中的B
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B剖面示意图；图6是图1中的C
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C剖面示意图；图7是图1中的D处放大示意图；图8是本专利技术实施例中纵向排烟的示意图；图9是本专利技术实施例中横向排烟的示意图；图10是本专利技术实施例中半横向排烟的示意图。
[0017]图中：1
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正压排烟风机；2
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负压排烟风机；3
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首端扩散器；4
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蜂窝式稳流器；5
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行车道；6
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排烟管道；7
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排烟口；8
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激光片光源；9
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摄像机；10
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热电偶探头；11
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二氧化碳浓度检测探头；12
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叶片式调节器；13
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热电偶树；14
‑
烟气浓度检测探头；15
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尾端扩散器；16
‑
油池火。
[0018]具体实施方式:下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
[0019]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁隧道火灾试验装置，其特征在于：包括地铁隧道模型和排烟系统，所述地铁隧道模型包含行车道以及布设在行车道顶部的排烟管道，所述行车道的顶部通过排烟口与排烟管道相连通，行车道的内部设有温度检测单元和气体浓度检测单元；所述排烟系统包含分别布设在地铁隧道模型首、尾两端的正压排烟风机和负压排烟风机，所述正压排烟风机与行车道相连接，所述负压排烟风机与排烟管道相连接。2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道火灾试验装置，其特征在于：所述正压排烟风机与行车道之间连接有的首端扩散器，所述首端扩散器与行车道的连接处设有蜂窝式稳流器；所述负压排烟风机与排烟管道之间连接有尾端扩散器。3.根据权利要求1或2所述的一种地铁隧道火灾试验装置，其特征在于：所述正压排烟风机与负压排烟风机的侧边均安装有变频式风量控制器；所述行车道的首端、中部以及排烟口处均安装有风速测量探头，所述风速测量探头与风速仪相连接。4.根据权利要求1所述的一种地铁隧道火灾试验装置，其特征在于：所述排烟口为三个，三个排烟口沿着行车道的长度方向间隔分布，每个排烟口内均安装有用于调节排烟口大小的叶片式调节器。5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道火灾试验装置，其特征在于：所述温度检测单元包括纵向温度检测单元和竖向温度检测单元，所述横向检测单元包括多个热电偶探头，多个热电偶探头安装在行车道的顶部且沿行车道的长度方向间隔分布；所述竖向检测单元包括多个沿着行车道的长度方向间隔分布的热电偶树，所述热电偶树竖直设置。6.根据权利要求1所述的一种地铁隧道火灾试验装置，其特征在于：所述行车道的顶板和底板、排烟管道的顶板和底板均采用防火板制成，行车道的两侧壁和排烟管道的两侧壁均采用防火玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨健，邱道洲，余龙星，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：