CN103606333A - 一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置。包括实验台主体，实验台主体为一封闭空间，实验台主体上设有舱门、观察窗，实验台主体的内部设有模拟火源、电子天平、热电偶探针串、热线风速探针串和烟气成分测量探针串，实验台主体上连接有通风系统、真空系统及排烟系统，通风系统、真空系统及排烟系统与测控系统相连。本模拟装置是专门针对低气压飞机货舱受限空间火灾烟气运动规律、火灾探测及灭火等进行全面研究的全尺度实验台，其不仅能调节舱内压力的变化，而且能使常压和低压状态下舱内气流分布均匀，维持舱内火源燃烧过程中的压力动态平衡，此外，该模拟装置操作方便，安全可靠，制作成本较低。

Description

一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置

技术领域

本发明涉及一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置。

背景技术

近年来，我国航空运输业得到了迅猛发展，货物空运成为民用飞机收入增长的重要来源，随之而来的货舱火灾安全问题引起了人们的广泛关注。

飞机货舱作为特殊的移动受限空间，由于空间结构和货物的摆放方式的各异使得火灾烟气运动极为复杂。货舱火灾具有一般移动受限空间火灾的特性，但与其他移动受限空间的不同之处在于其在长度方向上的尺度远大于其在高度和宽度方向上的尺度，且除了货舱门一个出口外，再无其他通风口，使得火灾时产生的烟、热不易排出，引燃周围的可燃物，热量不断积累使货舱的热系统失衡，导致货舱内的温度骤升，较其他移动受限空间更早发生轰燃。一旦发生轰燃，火灾向整个空间快速蔓延，使得整个货舱陷于火海，所有可燃物表面都开始燃烧，极易造成机毁人亡的事故。

与地面建筑内的烟雾探测设备使用环境相比，由于颠簸和振动，货舱内空气中产生灰尘颗粒、货物纤维和动物绒毛等大量火灾干扰信号，货舱烟雾探测器极其容易出现误报。根据FAA技术中心的David Blake等人的统计，平均每200次飞机货舱火警信号报告中只有1次是真火警。目前由于货舱火灾探测系统误报造成每年大约40到60次迫降。误报不仅给航空公司造成巨大的经济损失，而且提高了恶性飞行事故发生的可能性。货舱火灾及其烟气的运动规律、烟气探测和灭火成为人们关注的焦点。随着飞行高度的增加，货舱内的压力降低，一般情况下，民用飞机最高在10000米左右飞行，这时货舱内的压力大约为0.83个标准大气压；因此，在地面实验室研究飞机货舱在低压状态下发生火灾时烟气运动规律、火灾探测以及灭火对于保证飞机的总体安全是非常有必要的。

目前的绝大部分低压容器内设置的通风系统不能使常压及低压下容器内气流分布均匀，影响容器内参量的变化，例如：常压及低压下飞机货舱内气流分布不匀，会使发生火灾时生成的烟粒子分布不均，进而影响货舱内烟探测器的灵敏度和响应时间；一种智能化低气压试验设备（公开号：CN103324223A）提供了一种通风系统，通风系统由安装在真空室外循环马达和真空室内的离心风轮组成，循环马达的输出端通过长轴与离心风轮相连，循环马达采用磁流体转动轴与真空室密封连接。这种通风系统对于体积较小的规则低压容器效果明显，但不适用与狭长的不规则大容积低压容器。

国外学者根据不同飞机货舱的特点和某些预定的目的对于飞机货舱内烟气运动规律已开展了不同形式的实验研究，但国内仍是空白。2006年，美国联邦航空局（FAA）针对美国当时普遍使用的客机的货舱进行了火灾试验研究，所用的货舱模型尺寸长为6.73m，高度为1.37m，顶部宽度为3.17m，底部宽度1.17m，是一种局部性的试验研究，分别从热释放速率、发烟量和质量损失速率等方面探究了用于货舱烟雾探测系统认证的标准模拟火源。2008年David Blake等人分别对货舱模型尺寸长为14.02m，高度为1.67m，顶部宽度为4.37m，底部宽度3.38m和货舱模型尺寸长为6.73m，高度为1.37m，顶部宽度为3.17m，底部宽度1.17m的两种机型分场景进行了货舱的烟气输运规律模拟研究。以上研究不但无法调节舱内压力的变化，且舱内没有设使常压及低气压下舱内气流均匀分布的通风系统，再加上尺度的限制，多集中于局部模型研究，无法真正开展低气压飞机货舱烟气运动规律的实验研究。因此，在地面实验室建立1:1的飞机货舱火灾模拟实验装置对于开展飞机货舱这种受限空间在低压状态下火灾发展过程、烟气运动规律和轰燃过程的研究是有重要意义的。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的不足而提供一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置，该模拟装置不仅能调节舱内压力的变化，而且能使常压和低压工作状态下舱内气流分布均匀，维持舱内火源燃烧过程中的压力动态平衡，除此之外，该模拟装置操作方便，安全可靠，制作成本较低，能够在地面实验室模拟研究飞机货舱在低压状态下发生火灾时烟气运动规律和火灾探测器响应机制，研发适合于飞机货舱的烟气探测系统和灭火系统。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括与实际飞机货舱尺寸相吻合的实验台主体，所述的实验台主体为一封闭空间，所述的实验台主体上设有舱门、观察窗，实验台主体的内部设有模拟火源、电子天平、热电偶探针串、热线风速探针串和烟气成分测量探针串，所述的实验台主体上连接有通风系统、真空系统及排烟系统，所述的通风系统、真空系统及排烟系统与测控系统相连。

所述的实验台主体由顶棚、地板、前端板、后端板、左侧壁和右侧壁焊接而成，所述的舱门设置在右侧壁上。

所述的通风系统包括设置在后端板上的通风孔及固定在顶棚上的通风管，所述的通风管为不锈钢通风管，且通风管的一端与通风孔相连，通风管的另一端为闭合端，所述的通风管沿顶棚的周向环绕设置，所述的通风管指向地板的管壁上均匀设置多个出风口，所述的通风管内部沿其径向设置有均流板，所述的均流板上均匀布有多个出风孔，且所述的均流板设置在通风管的入口端，所述的通风孔通过第一通风管道与第一风机相连，所述的第一通风管道上依次设有第一截止阀、第一电动调节阀和孔板流量计，所述的孔板流量计与第一风机的出口相连，所述的第一通风管道上还旁通有支路，所述的支路上设有与第一截止阀及第一电动调节阀并联的第二截止阀，所述的孔板流量计与测控系统的输入端相连，所述的第一电动调节阀与测控系统的输出端相连。

所述的真空系统包括设置在左侧壁上的抽气孔，所述的抽气孔通过第二通风管道与真空泵相连，所述的第二通风管道上依次设有真空止回阀、第二电动调节阀和变频控制器，所述的变频控制器与真空泵的出口相连，所述的前端板上还设有真空压力表，所述的真空压力表与测控系统的输入端相连，所述的第二电动调节阀、变频控制器与测控系统的输出端相连，所述的变频控制器的频率与真空泵的转速及抽气量成正比。

所述的排烟系统包括设置在顶棚上的排烟孔，所述的排烟孔通过排烟管道与第二风机相连，所述的排烟管道上设有手动控制阀。

所述的顶棚、地板、前端板、后端板、左侧壁和右侧壁均为不锈钢板，所述的观察窗分别设置在实验台主体的前端板、后端板、左侧壁和右侧壁上，所述的观察窗由耐1000℃高温的防火玻璃制成，所述的观察窗外部设有摄像机，所述的摄像机与测控系统的输入端相连。

所述的模拟火源设置在油盘上，所述的油盘放置在地板上，所述的油盘与地板之间从上至下依次设有防火石棉板、隔热钢架和电子天平，所述的电子天平与测控系统的输入端相连。 

所述的热电偶探针串包括平行于顶棚设置的第一热电偶探针串以及垂直于顶棚设置的第二热电偶探针串，所述的第一热电偶探针串沿顶棚的长度方向均匀布置至少三根，所述的每根第一热电偶探针串上设置有多个第一热电偶探针，所述的模拟火源上方的第一热电偶探针间隔紧密，模拟火源两侧的第一热电偶探针间隔疏松；所述的第二热电偶探针串沿顶棚的高度方向间隔布置至少三根，所述的第二热电偶探针串分布在模拟火源的上方及两侧，所述的每根第二热电偶探针串自上向下设置多个第二热电偶探针，所述的多个热电偶探针之间的间距自上向下递增设置，所述的热电偶探针串与测控系统的输入端相连。

所述的实验台主体下方设有支撑腿，所述的顶棚上还设有耐高温格栅灯，所述的耐高温格栅灯均布在顶棚长度方向的中心线上。

所述的前端板、后端板、左侧壁以及右侧壁与地板相连处的中心位置分别设有电缆槽，电缆槽内设有采集及供电用电缆，所述的电缆与测控系统相连。

所述的模拟火源为甲醇油池火及香柱，甲醇油池火及香柱两者之间的间距为40～50cm。

所述的热线风速探针串和烟气成分测量探针串均设置在顶棚上并可沿顶棚的长度方向移动，所述的烟气成分测量探针串包括呈铅垂方向依次设置的O₂、CO、CO₂和H₂浓度探针，所述的热线风速探针串包括4个呈铅垂方向布置、且间距为15cm的热线风速探针，所述热线风速探针串和烟气成分测量探针串与测控系统的输入端相连。

由上述技术方案可知，本发明先开启真空系统，当真空系统的当下数据满足实验条件时，打开通风系统，并通过测控系统来调节通风系统的进气量，达到实验设计数值时固定风速，启动测控系统，采集热电偶探测串、热线风速探测串、气体成分测量探测串、压力表和电子天平传递的信息，使模拟火源起火，关闭舱门，当模拟火源燃烧到达设定时间时，关闭测控系统、真空系统和通风系统，启动排烟系统。本模拟装置可以得到实验台主体内部的温度场、速度场、烟气中的气体浓度和火源的质量等信息，能够对探测器的响应阈值、轰燃反生的临界条件和火源的燃烧速率等进行研究。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实验台主体的纵向剖面示意图；

图3是本发明实验台主体中地板的俯视图；

图4是本发明实验台主体中顶棚与通风管的仰视图；

图5是图4的A－A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2、图3所示的一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置，包括与实际飞机货舱尺寸相吻合的实验台主体1，实验台主体1为一封闭空间，实验台主体1上设有舱门11、观察窗12，实验台主体1的内部设有模拟火源2、电子天平24、热电偶探测串3、热线风速仪探测串4和气体成分测量探测串5，实验台主体1上连接有通风系统6、真空系统7及排烟系统8，通风系统6、真空系统7及排烟系统8与测控系统相连。测控系统包括用于采集实验台主体1内的温度场、速度场、气体浓度和压力等信息的信号采集模块，用于对所采集信息进行分析的数据分析模块。

进一步的，实验台主体1由顶棚13、地板14、前端板15、后端板16、左侧壁17和右侧壁18焊接而成，实验台主体1的内壁设有保温层，舱门11设置在右侧壁18上，舱门11采用铰链安装，并通过双层硅橡胶和密封圈与实验台主体密封连接，舱门11通过气动支撑杆来支撑。

更进一步的，顶棚13、地板14、前端板15、后端板16、左侧壁17和右侧壁18均为不锈钢板，观察窗12分别设置在实验台主体1的前端板15、后端板16、左侧壁17和右侧壁18上，观察窗12由耐1000℃高温的防火玻璃制成，观察窗12外部设有摄像机，摄像机与测控系统的输入端相连。实验台主体1可以采用钢龙骨搭建，龙骨之间用链接撑铆接成整体，不锈钢板与龙骨之间再作密封处理。同时，四个观察窗的外部12均设有摄像机，以便记录整个实验过程。

进一步的，通风系统6包括设置在后端板16上的通风孔61及固定在顶棚13上的通风管9，通风管9为不锈钢通风管，且通风管9的一端与通风孔61相连，通风管9的另一端为闭合端，通风管9沿顶棚13的周向环绕设置，通风管9指向地板14的管壁上均匀设置多个出风口91，也就是通风管向下的管壁上设有多个出风口91，通风管9内部沿其径向设置有均流板92，均流板92上均匀布有多个出风孔93，且均流板92设置在通风管9的入口，通风孔61通过第一通风管道62与第一风机63相连，第一通风管道62上依次设有第一截止阀64、第一电动调节阀65和孔板流量计66，孔板流量计66与第一风机63的出口相连，第一通风管道62上还旁通有支路67，支路67上设有与第一截止阀64及第一电动调节阀65并联的第二截止阀68，孔板流量计66与测控系统的输入端相连，第一电动调节阀65与测控系统的输出端相连。具体地说，通风孔可以根据实验设计的需要进行手动开启或关闭，第一通风管道62通过法兰与实验台主体1连接，第一风机63吹出的风先后通过第一通风管道62、通风孔61进入通风管9，经过通风管9内的均流板92使气流均匀分布后再由通风管9的出风口91排出，使舱内的气流分布均匀，以便模拟真实飞机的气流形式。气流孔板流量计66用来测量进气速率，并将测得的新风量信号传送给测控系统进行处理，然后测控系统通过调节第一电动调节阀65的开闭及开启程度来控制进气量，并将信号反馈给测试系统。

进一步的，真空系统7包括设置在左侧壁17上的抽气孔71，抽气孔71通过第二通风管道72与真空泵73相连，第二通风管道72上依次设有真空止回阀74、第二电动调节阀75和变频控制器76，变频控制器76与真空泵73的出口相连，前端板15上还设有真空压力表77，真空压力表77与测控系统的输入端相连，第二电动调节阀75、变频控制器76与测控系统的输出端相连，变频控制器76的频率与真空泵73的转速及抽气量成正比。具体地说，第二通风管道72通过法兰与实验台主体1连接，抽气孔可以根据实验设计的需要进行手动开启或关闭，变频控制器控制真空泵的抽气速率，变频控制器的频率可调，其频率应与真空泵的转速和抽气量成正比，根据设定参数受测控系统控制，测控系统通过调节第二电动调节阀75的开度和变频控制器76的频率来改变抽气速率，真空压力表用来测量舱内压力，真空压力表将测得的压力信号送给测控系统进行处理，然后测控系统通过调节第二电动调节阀的开闭及开启程度来控制舱内压力，并将信号反馈给测控系统。具体地说，在模拟火源燃烧过程中，真空压力表77显示的压力值升高超过一定范围时，真空泵73会运行使压力降低，当真空压力表77显示的压力值降低超过一定范围时，电磁阀会运行，抽气孔71中会放入部分空气使压力升高，这样就实现了燃烧过程中的压力动态平衡，使实验压力误差控制在可接受范围内。

进一步的，排烟系统8包括设置在顶棚13上的排烟孔81，排烟孔81通过排烟管道82与第二风机83相连，排烟管道82上设有手动控制阀。排烟孔81在实际的飞机货舱上是不存在的，本发明只是为了实验散烟而用。同时，排烟系统8可以兼做补气系统，补气系统是指本装置在不做燃烧试验，只做低压测试时，测试后往舱体内部补气用，目的是使之恢复常压。

进一步的，模拟火源2设置在油盘21上，油盘放置在地板14上，油盘21与地板14之间从上至下依次设有防火石棉板22、隔热钢架23和电子天平24，电子天平24与测控系统的输入端相连。电子天平24用来测量火源的质量损失速率进而间接测量火源的热释放速率，由于实验过程中燃料燃烧要放出大量的热，为防止温度过高损坏电子天平24，需要将隔热钢架23布置在电子天平24秤盘的上方，由于油盘21为金属制造，所以隔热钢架23的上方还要铺设防火石棉板22。

更进一步的，模拟火源2为甲醇油池火及香柱，甲醇油池火及香柱两者之间的间距为40～50cm。可以先点燃香柱使其发生阴燃，再利用阴燃的香柱产生的烟气模拟火灾烟气，然后点燃甲醇，甲醇燃烧时卷吸空气，产生的浮力作用驱使香柱的烟气在实验台主体内流动，这样可以较为清晰地模拟火灾烟气在实验台主体内的运动。模拟火源2也可以采用木材热解引燃火、棉绳阴燃火、聚氨酯塑料火等标准燃料模拟实际可燃物。

更进一步的，热电偶探针串3包括平行于顶棚13设置的第一热电偶探针串31以及垂直于顶棚13设置的第二热电偶探针串32，第一热电偶探针串用于测量顶棚周围温度分布；第二热电偶探针串用来测量羽流中心线和模拟火源两侧的温度分布。第一热电偶探针串31沿顶棚13的长度方向均匀布置至少三根，每根第一热电偶探针串31上设置有多个第一热电偶探针，模拟火源2上方的第一热电偶探针间隔紧密，模拟火源2两侧的第一热电偶探针间隔疏松，也就是以模拟火源2为中心向两侧延伸的1m范围内是每间隔0.5m布置一个第一热电偶探针，其余部位是每间隔1m布置一个第一热电偶探针，同时第一热电偶探针串31与顶棚之间还存在间隙，优选的，间隙一般在0.04m左右。第二热电偶探针串32沿顶棚13的高度方向间隔布置至少三根，第二热电偶探针串32分布在模拟火源2的上方及两侧，每根第二热电偶探针串32自上向下设置多个第二热电偶探针33，多个热电偶探针33之间的间距自上向下递增设置，换句话说就是，第一热电偶探针串是呈水平方向布置，每根第一热电偶探针串上设有多个第一热电偶探针，位于模拟火源上方的第一热电偶探针排列的间距相对于其他部位的第一热电偶探针排列间距紧密；第二热电偶探针串是呈铅垂方向布置，本发明以四个第二热电偶探针串为例进行说明，即每根第二热电偶探针串上有四个第二热电偶探针，四个第二热电偶探针是按从上到下逐渐疏松排列的方式布置的，优选的，四个第二热电偶探针到实验台主体1顶棚13的距离从上向下依次为4cm、15cm、30.5cm和50cm，热电偶探针串3与测控系统的输入端相连。

更进一步的，实验台主体1下方设有支撑腿10，顶棚13上还设有耐高温格栅灯131，耐高温格栅灯131均布在顶棚13长度方向的中心线上。

进一步的，前端板15、后端板16、左侧壁17和右侧壁18与地板14相连处的中心位置分别设有电缆槽100，电缆槽100内设有采集及供电用电缆，电缆与测控系统相连。

更进一步的，热线风速探针串4和烟气成分测量探针串5均设置在顶棚13上并可沿顶棚13的长度方向移动。烟气成分测量探针串5用于测量烟气中O₂、CO、CO₂和H₂气体的浓度，热线风速探针串4用于测量烟气流速。烟气成分测量探针串5包括呈铅垂方向依次设置的O₂、CO、CO₂和H₂浓度探针，热线风速探针串4包括4个呈铅垂方向布置、且间距为15cm的热线风速探针4，热线风速探针串4和烟气成分测量探针串5与测控系统的输入端相连。具体地说，热线风速探针串4垂直于顶棚设置，一共设置4个，两两之间的间距为15cm，烟气成分测量探针串5也是垂直于顶棚设置，也是设置4个，自上向下分别为O₂、CO、CO₂和H₂浓度探针，两两浓度探针之间的间距也是15cm。

本发明的操作步骤如下：

（1）检查装置的各个部件和线路连接状态，确保装置都能正常工作；

（2）开启真空系统，真空压力表上显示的数据满足实验条件时，开启通风系统，测控系统通过调节第一电动调节阀的阀门开度来调节进气量，按实验设计固定风速；

（3）启动测控系统，采集热电偶探测串传递的温度信息、热线风速探测串传递的速度信息和气体成分测量探测串传递的气体浓度信息、压力表传递的压力信息和电子天平传递的质量信息，打开观察窗外部的摄像机并调整其角度和焦距；

（4）使模拟火源起火，同时关闭舱门；

（5）模拟火源的燃料燃尽后或燃烧到达设定时间后模拟火源断绝，此时关闭测控系统、真空系统和通风系统，启动排烟系统，实验结束。

本发明的有益效果在于：

（1）该火灾实验模拟装置能够调节舱内压力的变化，在地面实验室能够模拟飞机在低压状态下发生火灾时，货舱内可燃物燃烧产生的烟气运动规律和轰燃过程，为研发适合于飞机货舱的烟雾探测系统和灭火系统提供实验平台。

（2）该火灾实验模拟装置能够使舱内气流分布均匀，即使在低压工作状态下，也能维持舱内火源燃烧过程中的压力动态平衡，能够真实地模拟低压状态下舱内发生火灾时的火灾参量的变化，提高实验的准确性。

（3）该火灾实验模拟装置可以得到装置内部的温度场、速度场、烟气中的CO₂、CO、O₂气体的浓度和火源的质量等信息，可以对探测器的响应阈值、轰燃反生的临界条件和火源的燃烧速率等进行研究。

综上所述，本发明的火灾实验模拟装置是专门针对低气压飞机货舱受限空间火灾烟气运动规律、火灾探测及灭火等进行全面研究的全尺度实验平台，该火灾实验模拟装置既克服了数值模拟工具不够精确和缩尺度及局部模型实验台带来的实验误差，又保证了实验的可重复性，并且制作成本较低，对于在地面实验室开展飞机货舱这种受限空间在低压状态下发生火灾时的火灾发展过程、烟气运动规律和轰燃过程的研究是有重要意义的。

以上实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置，其特征在于：包括与实际飞机货舱尺寸相吻合的实验台主体（1），所述的实验台主体（1）为一封闭空间，所述的实验台主体（1）上设有舱门（11）、观察窗（12），实验台主体（1）的内部设有模拟火源（2）、电子天平（24）、热电偶探针串（3）、热线风速探针串（4）和烟气成分测量探针串（5），所述的实验台主体（1）上连接有通风系统（6）、真空系统（7）及排烟系统（8），所述的通风系统（6）、真空系统（7）及排烟系统（8）与测控系统相连；所述的实验台主体（1）由顶棚（13）、地板（14）、前端板（15）、后端板（16）、左侧壁（17）和右侧壁（18）焊接而成，所述的舱门（11）设置在右侧壁（18）上；所述的通风系统（6）包括设置在后端板（16）上的通风孔（61）及固定在顶棚（13）上的通风管（9），所述的通风管（9）为不锈钢通风管，且通风管（9）的一端与通风孔（61）相连，通风管（9）的另一端为闭合端，所述的通风管（9）沿顶棚（13）的周向环绕设置，所述的通风管（9）指向地板（14）的管壁上均匀设置多个出风口（91），所述的通风管（9）内部沿其径向设置有均流板（92），所述的均流板（92）上均匀布有多个出风孔（93），且所述的均流板（92）设置在通风管（9）的入口处，所述的通风孔（61）通过第一通风管道（62）与第一风机（63）相连，所述的第一通风管道（62）上依次设有第一截止阀（64）、第一电动调节阀（65）和孔板流量计（66），所述的孔板流量计（66）与第一风机（63）的出口相连，所述的第一通风管道（62）上还旁通有支路（67），所述的支路（67）上设有与第一截止阀（64）及第一电动调节阀（65）并联的第二截止阀（68），所述的孔板流量计（66）与测控系统的输入端相连，所述的第一电动调节阀（65）与测控系统的输出端相连；所述的真空系统（7）包括设置在左侧壁（17）上的抽气孔（71），所述的抽气孔（71）通过第二通风管道（72）与真空泵（73）相连，所述的第二通风管道（72）上依次设有真空止回阀（74）、第二电动调节阀（75）和变频控制器（76），所述的变频控制器（76）与真空泵（73）的出口相连，所述的前端板（15）上还设有真空压力表（77），所述的真空压力表（77）与测控系统的输入端相连，所述的第二电动调节阀（75）、变频控制器（76）与测控系统的输出端相连，所述的变频控制器（76）的频率与真空泵（73）的转速及抽气量成正比。

2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的排烟系统（8）包括设置在顶棚（13）上的排烟孔（81），所述的排烟孔（81）通过排烟管道（82）与第二风机（83）相连，所述的排烟管道（82）上设有手动控制阀。

3.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的顶棚（13）、地板（14）、前端板（15）、后端板（16）、左侧壁（17）和右侧壁（18）均为不锈钢板，所述的观察窗（12）分别设置在实验台主体（1）的前端板（15）、后端板（16）、左侧壁（17）和右侧壁（18）上，所述的观察窗（12）由耐1000℃高温的防火玻璃制成，所述的观察窗（12）外部设有摄像机，所述的摄像机与测控系统的输入端相连。

4.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的模拟火源（2）设置在油盘（21）上，所述的油盘放置在地板（14）上，所述的油盘（21）与地板（14）之间从上至下依次设有防火石棉板（22）、隔热钢架（23）和电子天平（24），所述的电子天平（24）与测控系统的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的热电偶探针串（3）包括平行于顶棚（13）设置的第一热电偶探针串（31）以及垂直于顶棚（13）设置的第二热电偶探针串（32），所述的第一热电偶探针串（31）沿顶棚（13）的长度方向均匀布置至少三根，所述的每根第一热电偶探针串（31）上设置有多个第一热电偶探针，所述的模拟火源（2）上方的第一热电偶探针间隔紧密，模拟火源（2）两侧的第一热电偶探针间隔疏松；所述的第二热电偶探针串（32）沿顶棚（13）的高度方向间隔布置至少三根，所述的第二热电偶探针串（32）分布在模拟火源（2）的上方及两侧，所述的每根第二热电偶探针串（32）自上向下设置多个第二热电偶探针（33），所述的多个热电偶探针（33）之间的间距自上向下递增设置，所述的热电偶探针串（3）与测控系统的输入端相连。

6.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的实验台主体（1）下方设有支撑腿（10），所述的顶棚（13）上还设有耐高温格栅灯（131），所述的耐高温格栅灯（131）均布在顶棚（13）长度方向的中心线上。

7.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的前端板（15）、后端板（16）、左侧壁（17）和右侧壁（18）与地板（14）相连处的中心位置分别设有电缆槽（100），电缆槽（100）内设有采集及供电用电缆，所述的电缆与测控系统相连。

8.根据权利要求4所述的模拟装置，其特征在于：所述的模拟火源（2）为甲醇油池火及香柱，甲醇油池火及香柱两者之间的间距为40～50cm。

9.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述的热线风速探针串（4）和烟气成分测量探针串（5）均设置在顶棚（13）上并可沿顶棚（13）的长度方向移动，所述的烟气成分测量探针串（5）包括呈铅垂方向依次设置的O₂、CO、CO₂和H₂浓度探针，所述的热线风速探针串（4）包括4个呈铅垂方向布置、且间距为15cm的热线风速探针（4），所述热线风速探针串（4）和烟气成分测量探针串（5）与测控系统的输入端相连。

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