【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电线电缆火蔓，具体是一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置及方法。
技术介绍
1、近年来，随着经济的飞速发展，火灾频繁发生，时刻威胁着城乡居民的生命财产安全。电线电缆也是引起火灾的因素之一，其广泛存在于住宅和各种商业民用建筑领域，是潜在的危险隐患。如遇接触不良，短路或环境气温过高，易引发火灾，造成人员伤亡。
2、目前针对电线电缆的研究主要处于开放环境中，研究电线电缆火蔓延的实验装置及其方法，但商业，民用领域电线电缆的环境情况往往较为复杂，受限之处较多，因此对受限结构情况下，电线电缆火蔓延特性研究显得尤为重要。
3、通过调研分析，电线电缆往往处于受限情况下，且存在多个影响因素，如受限空间大小、封闭程度，风速，电缆间距、倾斜角度等，均会对其有影响。在受限空间中，发生电线电缆的燃烧，会迅速蔓延，一旦处理不当，会造成大量的损失，因此要重视受限结构下电线电缆火蔓延的耦合因素。
4、目前的部分有关电线电缆火蔓延特性研究的实验装置，大多只是对受限结构下的风速，电缆间距、倾斜角度进行调节，缺少对受限空间大小和封闭程度的调节，导致实验研究存在一定的局限性，难以准确的模拟不同受限情况下的电线电缆火蔓延特性参数。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，不仅能够对受限结构下的风速，电缆间距、倾斜角度进行调节，还能调节受限空间大小，受限封闭程度，从而模拟不同受限情况下的电线电缆火蔓延特性参数，为受限结构下电线电缆
2、本专利技术的技术方案是：一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，包括受限模型主体，所述受限模型主体包括四个封闭板和两组可调安装支架；两组可调安装支架对称设置，每组可调安装支架包括两个第一支杆、两个l型支撑架和竖直间距调节组件，所述两个第一支杆竖直平行设置，所述两个l型支撑架水平滑动连接在所述两个第一支杆的内部上下两侧，所述竖直间距调节组件连接在两个l型支撑架之间，用于调节两个l型支撑架的竖直间距，其中两个封闭板分别对应水平架设在两组可调安装支架中的两个l型支撑架之间，另外两个封闭板竖直设置，且分别对应与两组可调安装支架中的第一支杆的外侧壁可拆卸连接，两个竖直设置的封闭板相对的板面上连接有用于放置电缆的桥架。
3、所述竖直间距调节机构包括第一调节螺栓，所述第一支杆呈u形，且开口背对l型支撑架设置，第一支杆的开口内壁上设有竖直设置的第一条形通槽，两个竖直设置的封闭板正对第一条形通槽的板面上开设有第二条形通槽，所述l型支撑架正对封闭板的侧壁上开设有第三条形通槽，所述第一调节螺栓水平穿设在第一条形通槽、第二条形通槽和第三条形通槽之间，将封闭板夹持在l型支撑架与第一支杆之间。
4、每组所述可调安装支架中的两个第一支杆的底部设有第二支杆，第二支杆与所述第一支杆垂直设置，两个第二支杆之间垂直固定有两个第三支杆，所述第一支杆与所述第三支杆滑动连接，每组所述可调安装支架中的两个第一支杆的顶部通过第四支杆固定，两组可调安装支架中第一支杆之间设有水平间距调节机构，水平间距调节机构用于调节两组可调安装支架中第一支杆的水平间距。
5、所述水平间距调节机构包括滑块和第二调节螺栓，所述滑块固定在所述第一支杆底部侧壁上，所述滑块的底部与所述第三支杆滑动连接，所述第三支杆的顶部开设有沿其长度方向设置的第四条形通槽，所述滑块正对第四条形通槽的侧壁上开设有用于使第二调节螺栓穿过的通口，所述第二调节螺栓竖直穿设在通口和第四条形通槽内，并将滑块与第三支杆连接。
6、其中一个竖直设置的所述封闭板为玻璃观察板，其余三个封闭板均为石膏板。
7、两个所述第二支杆的底部设有倾角调节机构，所述倾角调节机构包括底座、两个支撑杆和两个第三调节螺栓，两个支撑杆竖直固定在所述底座的顶部两侧，两个支撑杆位于两个第二支杆的外侧，两个支撑杆与两个第二支杆之间分别通过两个第三调节螺栓连接。
8、所述第二支杆的底部侧壁上固定有量角器，所述量角器的水平边中心处设有孔槽，且通过孔槽与所述第三调节螺栓转动连接。
9、所述受限模型主体的左右两侧分别设有电缆间距调节支架，所述电缆间距调节支架包括支撑滑轨和多个电缆支架，所述支撑滑轨竖直设置，所述多个电缆支架垂直滑轨设置，且与所述支撑滑轨滑动连接，每个电缆支架上设有用于固定电缆的电缆夹。
10、还包括风洞、图像采集系统、温度采集系统、吹风系统、着火系统和中央控制系统；风洞具有整流段和实验段，所述受限模型主体设置在实验段内；图像采集系统设置在靠近玻璃观察板的一侧，用于记录在受限空间下整个火焰扩散过程以及火焰燃烧时的温度场变化；温度采集系统用于记录电线电缆燃烧时的温度情况；吹风系统设置在所述风洞内，用于提供不同大小的风速，来模拟有风环境下火焰燃烧特性；着火系统用于点燃电线电缆；中央控制系统分别与所述图像采集系统、温度采集系统、吹风系统以及着火系统电连接。
11、一种基于上述模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置的实验方法，包括以下步骤：
12、在受限模型主体的上下后侧分别安装石膏板，在受限模型主体的前侧安装玻璃观察板；
13、将吹风系统安放于实验位置，调整吹风系统的风速，提供所要实验风速；
14、调试图像采集系统，并将图像采集系统设置在靠近玻璃观察板的一侧，来记录在受限空间下整个火焰扩散过程以及火焰燃烧时的温度场变化；
15、将温度采集系统安装在受限模型主体的前后两侧，来记录电线电缆燃烧时的温度情况；
16、在受限模型主体上布置电缆，根据实验要求，调整受限空间大小、受限封闭程度、电线电缆的间距、风速大小以及受限模型主体的倾斜角度；
17、利用着火系统点燃电线电缆，火焰逐渐蔓延，并利用图像采集系统采集受限模型主体内部燃烧情况，当电线电缆燃烧完成后，结束实验。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
19、1、本专利技术通过设置的竖直间距调节机构和受限模型主体之间的配合，能够调节上下两个水平设置的封闭板的间距来调节受限空间大小，同时由于上下两个水平设置的封闭板能够从l型支架上取下，因此能够对受限封闭程度进行灵活调整，并根据取下封闭板的数量来模拟四面受限、三面受限以及两面受限时的火蔓延实验，解决了目前缺少对对封闭程度和受限空间大小进行调整的问题，为受限结构下电线电缆火蔓延燃烧规律提供参考价值。
20、2、本专利技术通过设置的水平间距调节机构能够调节前后两个竖直设置的封闭板的间距来进一步调节受限空间大小。
21、3、本专利技术同时具备对电缆间距，倾斜角度，风速大小进行调节的功能，可以用于模拟管廊，竖井，桥架等多种结构，结合各种检测装置结合各种检测装置，探究不同受限结构情况下火蔓延特性参数，研究火蔓延机理规律。
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1.一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，包括受限模型主体(4)，其特征在于，所述受限模型主体(4)包括：
2.根据权利要求1所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，所述竖直间距调节机构包括第一调节螺栓(30)，所述第一支杆(11)呈U形，且开口背对L型支撑架(29)设置，第一支杆(11)的开口内壁上设有竖直设置的第一条形通槽(31)，两个竖直设置的封闭板正对第一条形通槽(31)的板面上开设有第二条形通槽(32)，所述L型支撑架(29)正对封闭板的侧壁上开设有第三条形通槽(33)，所述第一调节螺栓(30)水平穿设在第一条形通槽(31)、第二条形通槽(32)和第三条形通槽(33)之间，将封闭板夹持在L型支撑架(29)与第一支杆(11)之间。
3.根据权利要求1所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，每组所述可调安装支架中的两个第一支杆(11)的底部设有第二支杆(9)，第二支杆(9)与所述第一支杆(11)垂直设置，两个第二支杆(9)之间垂直固定有两个第三支杆(10)，所述第一支杆(11)与所述第三支杆(10)滑动连接
4.根据权利要求3所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，所述水平间距调节机构包括滑块(34)和第二调节螺栓(35)，所述滑块(34)固定在所述第一支杆(11)底部侧壁上，所述滑块(34)的底部与所述第三支杆(10)滑动连接，所述第三支杆(10)的顶部开设有沿其长度方向设置的第四条形通槽(36)，所述滑块(34)正对第四条形通槽(36)的侧壁上开设有用于使第二调节螺栓(35)穿过的通口，所述第二调节螺栓(35)竖直穿设在通口和第四条形通槽(36)内，并将滑块(34)与第三支杆(10)连接。
5.根据权利要求4所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，其中一个竖直设置的所述封闭板为玻璃观察板(28)，其余三个封闭板均为石膏板(25)。
6.根据权利要求3所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，两个所述第二支杆(9)的底部设有倾角调节机构，所述倾角调节机构包括底座(13)、两个支撑杆(14)和两个第三调节螺栓(16)，两个支撑杆(14)竖直固定在所述底座(13)的顶部两侧，两个支撑杆(14)位于两个第二支杆(9)的外侧，两个支撑杆(14)与两个第二支杆(9)之间分别通过两个第三调节螺栓(16)连接。
7.根据权利要求6所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，所述第二支杆(9)的底部侧壁上固定有量角器(15)，所述量角器(15)的水平边中心处设有孔槽，且通过孔槽与所述第三调节螺栓(16)转动连接。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，所述受限模型主体(4)的左右两侧分别设有电缆间距调节支架，所述电缆间距调节支架包括支撑滑轨(27)和多个电缆支架(26)，所述支撑滑轨(27)竖直设置，所述多个电缆支架(26)垂直滑轨(27)设置，且与所述支撑滑轨(27)滑动连接，每个电缆支架(26)上设有用于固定电缆的电缆夹。
9.根据权利要求8所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，还包括：
10.一种根据权利要求9所述的模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，包括受限模型主体(4)，其特征在于，所述受限模型主体(4)包括：
2.根据权利要求1所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，所述竖直间距调节机构包括第一调节螺栓(30)，所述第一支杆(11)呈u形，且开口背对l型支撑架(29)设置，第一支杆(11)的开口内壁上设有竖直设置的第一条形通槽(31)，两个竖直设置的封闭板正对第一条形通槽(31)的板面上开设有第二条形通槽(32)，所述l型支撑架(29)正对封闭板的侧壁上开设有第三条形通槽(33)，所述第一调节螺栓(30)水平穿设在第一条形通槽(31)、第二条形通槽(32)和第三条形通槽(33)之间，将封闭板夹持在l型支撑架(29)与第一支杆(11)之间。
3.根据权利要求1所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，每组所述可调安装支架中的两个第一支杆(11)的底部设有第二支杆(9)，第二支杆(9)与所述第一支杆(11)垂直设置，两个第二支杆(9)之间垂直固定有两个第三支杆(10)，所述第一支杆(11)与所述第三支杆(10)滑动连接，每组所述可调安装支架中的两个第一支杆(11)的顶部通过第四支杆(12)固定，两组可调安装支架中第一支杆(11)之间设有水平间距调节机构，水平间距调节机构用于调节两组可调安装支架中第一支杆(11)的水平间距。
4.根据权利要求3所述的一种模拟受限结构下电线电缆火蔓延实验装置，其特征在于，所述水平间距调节机构包括滑块(34)和第二调节螺栓(35)，所述滑块(34)固定在所述第一支杆(11)底部侧壁上，所述滑块(34)的底部与所述第三支杆(10)滑动连接，所述第三支杆(10)的顶部开设有沿其长度方向设置的第四条形通槽(36)，所述滑块(34)正对第四条形通...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄新杰，丁海龙，张萌，徐鹏，王昌龙，唐刚，张浩，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：
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