目的阻尼網(wǎng)，空氣進(jìn)入凝聚相引入段3-5后湍流度降低，凝聚相引入段3-5 —對側(cè)面上開有直徑25毫米的圓口用于安裝噴霧器支撐架5，支撐架5上等距設(shè)有三個(gè)噴霧器固定卡扣，噴霧器4-1為同心石英兩相流霧化器，由噴霧器4-1產(chǎn)生的水霧與同向流動(dòng)的空氣流混合，經(jīng)過靜流段3-6后水霧與空氣的速度差基本消失，靜流段3-6和細(xì)水霧與火焰作用觀察裝置8之間用收縮段3-7連接，連接方式為法蘭連接，水霧與空氣組成的氧化劑流通過收縮段3-7后在收縮段出口形成基本均一的速度場，收縮段3-7材質(zhì)為不銹鋼，外表面貼有恒溫加熱片，用于形成熱邊界層以減少液滴在表面的凝并，細(xì)水霧與火焰作用觀察裝置8材質(zhì)為發(fā)黑鋁，四個(gè)鏤空側(cè)面設(shè)有凹槽用于夾裝長235.6毫米、厚4.8毫米、寬分別為105.6毫米和25.6毫米的光學(xué)石英玻璃片8_2，四側(cè)面所圍成的腔體橫截面積為長120毫米、寬40毫米的矩形，在寬為105.6毫米的一側(cè)石英玻璃上開有直徑為31毫米的圓孔用于安裝柱狀多孔燃燒器6，觀察裝置8法蘭盤上設(shè)有M5*0.8螺紋孔分別用于固定鋁制燃燒器固定支架8-1和火焰溫度測量裝置9，凝聚相顆粒粒徑、速度測量裝置10由同步控制器、相機(jī)、激光光源構(gòu)成，相機(jī)鏡頭和激光光源中心點(diǎn)的連線和所述的柱狀多孔燃燒器6的中軸線平行且位于其正下方，利用陰影法的原理可測量滯止點(diǎn)及上下不同位置處顆粒粒徑的分布和速度場，數(shù)據(jù)采集和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)11與變頻漩渦風(fēng)機(jī)(I)、渦街流量計(jì)2、注射泵4-2、自動(dòng)配氣系統(tǒng)7、火焰溫度測量裝置9、凝聚相顆粒粒徑、速度測量裝置10相連。
[0020]參照圖2，柱狀多孔燃燒器6包括不銹鋼多孔燃燒頭6-1、無機(jī)陶瓷薄層6-2、不銹鋼燃燒器底座6-3，其中多孔燃燒頭6-1直徑為30毫米，末端有高I毫米的突臺(tái)，多孔燃燒頭6-1中部為寬20毫米的由多層金屬編織絲網(wǎng)組成的最小孔徑為30 μ m的多孔網(wǎng)，其上半外圓柱面涂覆有光滑的耐高溫陶瓷薄層6-2，多孔燃燒頭6-1與燃燒器底座6-3通過M24*l的螺紋連接，在燃燒器底座上設(shè)有兩個(gè)M5*0.8、M8*l.25的螺紋孔，分別用于安裝快插直通接頭和螺紋固定式熱電偶，快插直通接頭和自動(dòng)配氣系統(tǒng)7混合腔出口之間用四氟管連接，螺紋固定式K型熱電偶與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，可燃?xì)怏w在多孔燃燒頭腔體6-1內(nèi)形成一定靜壓，通過多孔燃燒頭6-1下半圓柱面均勻地流出，燃燒頭內(nèi)可燃?xì)怏w的溫度由固定式K型熱電偶測得。
[0021]參照圖3，霧化裝置4包括石英玻璃同心霧化器4-1、高精密注射泵4-2、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)4-3、針型閥4-4，噴霧器支架5包括一個(gè)帶有三個(gè)卡扣的直徑15毫米的圓柱支撐架5-1和兩個(gè)側(cè)面滾花的密封端子5-2，支撐架5-1兩端有Ml 1*1.5外螺紋用于與兩個(gè)密封端子5-2連接，密封端子5-2上設(shè)有兩個(gè)直徑5毫米的通孔，石英玻璃同心霧化器4-1固定在噴霧器支架5-1上，進(jìn)氣管與進(jìn)液管分別通過噴霧器支架端子5-2上的通孔與注射泵4-2和玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)4-3連接，霧化氣流可通過針型閥4-4控制。
[0022]參照圖4，火焰溫度測量裝置9包括升降器固定座9-1，升降器9-2，連接桿固定座9-3、懸臂9-4，陶瓷管9-5，R型對焊熱電偶裸絲9_6，升降器固定座9_1鉗口部分通過兩個(gè)M5*0.8的星型把手緊固于觀察裝置8與收縮段3-7的法蘭盤上，升降器9-2通過4個(gè)M6*l螺釘固定于升降器固定座9-1上，連接桿固定座9-3通過4個(gè)M5*0.8的螺釘固定在升降器9-2的滑塊上，并利用3個(gè)M3*0.5螺釘固定住懸臂直徑10毫米的一端，倒U形懸臂9_4另一端直徑2毫米，其底端設(shè)有直徑1.2毫米通孔，直徑I毫米雙孔剛玉管9-5插入通孔并固定于懸臂上，50 μ m對焊熱電偶裸絲9-6穿過剛玉管9-5，通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，升降器9-2可由計(jì)算機(jī)控制，最小精度0.01毫米，通過控制升降器滑塊可以對不同位置的火焰溫度進(jìn)行測量。
[0023]參照圖5，自動(dòng)配氣系統(tǒng)7通過計(jì)算機(jī)控制，主要由儲(chǔ)氣瓶、高精度質(zhì)量流量計(jì)、預(yù)混腔、控制電路等組成，實(shí)驗(yàn)氣體氣瓶通過閥門分別與3臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)相連，通過流量計(jì)的氣體匯集到預(yù)混腔體中均勻混合。初始預(yù)混氣體的濃度不穩(wěn)定，可通過關(guān)閉主管道閥門、打開旁通管道閥門排出管路，當(dāng)自動(dòng)配氣系統(tǒng)7顯示可燃?xì)鉂舛确€(wěn)定時(shí)，關(guān)閉旁通閥門打開主管道閥門。
[0024]本實(shí)用新型未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含添加劑細(xì)水霧滅火有效性評(píng)估的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括氧化劑流定量供給和輸運(yùn)系統(tǒng)，可燃?xì)怏w定量供給和輸運(yùn)系統(tǒng)，表征系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)四部分，氧化劑流定量供給和輸運(yùn)系統(tǒng)包括變頻漩渦風(fēng)機(jī)(1)、渦街流量計(jì)(2)、小型風(fēng)洞(3)、霧化裝置(4)、噴霧器支架(5)，可燃?xì)怏w定量供給和輸運(yùn)系統(tǒng)包括柱狀多孔燃燒器(6)、自動(dòng)配氣系統(tǒng)(7)，表征系統(tǒng)包括細(xì)水霧與火焰作用觀察裝置(8)、火焰溫度測量裝置(9)和凝聚相顆粒粒徑、速度測量裝置(10)，所述的變頻漩渦風(fēng)機(jī)(1)通過波紋管與渦街流量計(jì)(2)的入口直管連接，渦街流量計(jì)(2)的出口直管通過波紋管與小型風(fēng)洞(3)的入口連接，所述的小型風(fēng)洞(3)包括過渡段(3-1)、彎管段(3-2)、擴(kuò)散段(3-3)、阻尼段(3-4)、凝聚相引入段(3-5)、靜流段(3-6)和收縮段(3-7)，它們從下至上依次用法蘭連接，在過渡段(3-1)和彎管段(3-2)連接處、彎管段(3-2)與擴(kuò)散段(3-3)連接處均設(shè)有蜂窩器，阻尼段(3-4)全段設(shè)有蜂窩器且其與擴(kuò)散段(3-3)、凝聚相引入段(3-5)的法蘭連接面處夾裝有阻尼網(wǎng)，凝聚相引入段(3-5) —對側(cè)面上開口用于安裝噴霧器支撐架(5)，支撐架(5)上等距設(shè)有三個(gè)噴霧器固定卡扣，噴霧器(4-1)為同心石英兩相流霧化器，空氣進(jìn)口和液體進(jìn)口分別通過軟管和轉(zhuǎn)子流量計(jì)(4-3)和注射泵(4-2)連接，靜流段(3-6)和細(xì)水霧與火焰作用觀察裝置(8)之間用移軸維氏收縮段(3-7)連接，凝聚相引入段(3-5)和靜流段(3-6)材質(zhì)為PMMA以用于觀察噴霧器霧化情況，收縮段(3-7)材質(zhì)為不銹鋼，外表面貼有恒溫加熱片，所述的細(xì)水霧與火焰作用觀察裝置(8)與收縮段(3-7)用法蘭連接，觀察裝置(8)法蘭盤上設(shè)有螺紋孔用于固定燃燒器固定支架(8-1)和升降器固定底座(9-1)，觀察裝置(8)四個(gè)鏤空側(cè)面設(shè)有凹槽用于夾裝光學(xué)石英玻璃片(8-2)，在燃燒器固定支架(8-1) —側(cè)的石英玻璃片(8-2)上開有圓孔用于安裝柱狀多孔燃燒器￠)，柱狀多孔燃燒器(6)通過快插式接口與自動(dòng)配氣系統(tǒng)(7)相連接，所述的火焰溫度測量裝置(9)的熱電偶絲對焊點(diǎn)置于觀察窗內(nèi)的柱狀多孔燃燒器正下方，通過懸臂與垂直位移升降器連接，所述的凝聚相顆粒粒徑、速度測量裝置(10)由同步控制器、相機(jī)、激光光源構(gòu)成，相機(jī)鏡頭和激光光源中心點(diǎn)的連線和所述的柱狀多孔燃燒器的中軸線平行且位于其正下方，所述的數(shù)據(jù)采集和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)與變頻漩渦風(fēng)機(jī)(1)、渦街流量計(jì)(2)、注射泵(4)、自動(dòng)配氣系統(tǒng)(7)、火焰溫度測量裝置(9)、凝聚相顆粒粒徑、速度測量裝置(10)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含添加劑細(xì)水霧滅火有效性評(píng)估的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的柱狀多孔燃燒器(6)包括多孔燃燒頭(6-1)、無機(jī)陶瓷薄層(6-2)、燃燒器底座(6-3)，其中多孔燃燒頭(6-1)半外圓柱面涂覆有光滑的耐高溫?zé)o機(jī)陶瓷薄層(6-2)，多孔燃燒頭(6-1)與燃燒器底座(6-3)通過螺紋連接，在燃燒器底座上設(shè)有兩個(gè)螺紋孔，分別安裝快插直通接頭和螺紋固定式熱電偶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含添加劑細(xì)水霧滅火有效性評(píng)估的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的霧化裝置(4)包括石英玻璃同心霧化器(4-1)、高精密注射泵(4-2)、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(4-3)，石英玻璃同心霧化器(4-1)固定在噴霧器支架(5)上，進(jìn)液管與進(jìn)氣管分別穿過噴霧器支架端子(5-2)上的通孔與注射泵(4-2)和玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)(4-3)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含添加劑細(xì)水霧滅火有效性評(píng)估的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:噴霧器支架(5)包括一個(gè)帶有三個(gè)卡扣的圓柱形支撐架(5-1)和兩個(gè)側(cè)面滾花的密封端子(5-2)，支撐架(5-1)兩端有外螺紋用于與兩個(gè)密封端子(5-2)連接，密封端子(5-2)上設(shè)有與進(jìn)水管和進(jìn)氣管管徑相適應(yīng)的通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含添加劑細(xì)水霧滅火有效性評(píng)估的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:火焰溫度測量裝置(9)包括升降器固定座(9-1)，升降器(9-2)，連接桿固定座(9-3)、懸臂(9-4)，陶瓷管(9-5)，R型對焊熱電偶裸絲(9-6)，升降器固定座(9_1)鉗口部分緊固于觀察裝置(8)與收縮段(3-7)的法蘭盤上，升降器(9-2)固定于升降臺(tái)固定座(9-1)上，連接桿固定座(9-3)連接懸臂(9-4)和升降器(9-2)的滑塊，懸臂(9-4) 一端有通孔，陶瓷管(9-5)插入通孔固定于懸臂上，對焊熱電偶裸絲(9-6)穿過陶瓷管(9-5)，通過補(bǔ)償導(dǎo)線連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種含添加劑細(xì)水霧滅火有效性評(píng)估的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置包括由變頻漩渦風(fēng)機(jī)、渦街流量計(jì)、小型風(fēng)洞、霧化裝置、噴霧器支架構(gòu)成的氧化劑流定量供給和輸運(yùn)系統(tǒng)，由柱狀多孔燃燒器、自動(dòng)配氣系統(tǒng)構(gòu)成的可燃?xì)怏w定量供給和輸運(yùn)系統(tǒng)，由細(xì)水霧與火焰作用觀察裝置、火焰溫度測量裝置和凝聚相粒徑、速度測量裝置構(gòu)成的表征系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了空氣和可燃?xì)怏w的定量供給，液相滅火劑粒徑分布、釋放量和添加劑濃度的可調(diào)性，滯止點(diǎn)附近溫度、顆粒粒徑和速度的表征。該裝置可用于：1)篩選高效的細(xì)水霧添加劑，定量評(píng)估添加劑種類、濃度等對于特定火焰的滅火有效性；2)研究凝聚相滅火劑與火焰作用的物理和化學(xué)機(jī)理。
【IPC分類】G01N31-12, G01N15-02, G01N25-44
【公開號(hào)】CN204405620
【申請?zhí)枴緾N201520087185
【發(fā)明人】馮明輝, 秦俊, 費(fèi)芹, 韓雪
【申請人】中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月6日