CN108333293A - 利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置及方法，包括狭长空间、顶部排烟装置、细水雾管路和测量系统，本发明无论是在自然通风、顶部排烟和纵向通风情况下，通过顶部排烟风机和纵向通风风机的作用，均可有效抑制轰燃现象的发生；本发明的细水雾供水管路根据实际狭长空间的情况设置细水雾喷头的数量，并通过试验设置细水雾喷头间距、流量和工作压力的组合有效抑制火焰扩散，并及时灭火；本发明通过可升降支撑架即可调节狭长空间的倾斜角度，研究了断面宽高比、长径比和倾斜角度对狭长空间轰燃发生条件的影响，得出不同坡度下细水雾抑制轰燃形成的技术参数。
Description
技术领域
本发明属于狭长空间细水雾灭火技术领域，具体涉及利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置及方法。
背景技术
细水雾装置在地下工程火灾防治中的应用侧重于对火灾烟气的局部阻隔或对火焰的熄灭作用，针对火灾烟气扩散，相关学者研究了地下狭长空间纵向通风、横向通风条件下细水雾的烟气局部阻隔作用，并提出了烟气控制效果较好的通风方式与细水雾工作模式的组合，针对火焰熄灭的作用，现有研究提出了细水雾对火焰冷却和隔绝空气的作用机理，提出了细水雾不同雾通量、工作压力和细水雾喷头组合模式下的灭火时间。
由于地下狭长空间受限程度较大，火灾过程中热蓄积作用较强，一旦达到发生轰燃的临界热力学条件，容易对建筑结构造成破坏，引起坍塌等次生事故，而现有研究中缺乏细水雾抑制地下受限空间火灾轰燃的技术参数；在细水雾控制地下狭长空间烟气扩散的过程中，烟气被限制在火源与细水雾雾场之间，纵向阻隔作用下可能会发生部分烟气向火源的回流现象，进一步加剧火源附近的烟气和热量继续，有利于形成轰燃发生的临界热力学条件，现有研究缺乏对这一现象的重构和避免这一现象发生的措施；地下狭长空间火灾过程中火源位置具有不确定性，细水雾喷头不在火源附近时，难以形成对火焰的冷却和窒息作用，为避免轰燃现象的发生，细水雾装置在设计阶段应考虑有效抑制轰燃的细水雾喷头间距、流量和工作压力的组合，而现有研究中缺乏这一技术参数；部分地下工程为含倾斜角度的狭长受限空间，火灾过程中受烟囱效应影响，火源附近的热蓄积作用与水平情况有所不同，开启火源上坡或下坡方向的细水雾喷头将形成不同的轰燃抑制效果，现有研究未考虑倾斜角度对狭长受限空间轰燃发生条件的影响，缺乏不同倾斜角度下细水雾抑制轰燃形成的技术参数。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置及方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，包括固定组件和移动组件，所述固定组件包括狭长空间，所述狭长空间顶部设置有顶部排烟装置，所述狭长空间内腔顶部设置有细水雾管路，所述狭长空间一端设置有纵向通风风机，所述狭长空间内腔设置有测量系统，所述狭长空间底部设置有横向导轨，所述横向导轨左右两端设置有竖向导轨，所述横向导轨底部设置有可升降支撑架；所述移动组件包括狭长空间，所述狭长空间顶部设置有顶部排烟装置，所述狭长空间内腔顶部设置有细水雾管路，所述狭长空间内腔设置有测量系统，所述狭长空间底部设置有横向导轨，所述横向导轨左右两端设置有竖向导轨，所述横向导轨底部设置有可升降支撑架，所述可升降支架底部设置有滑轮。
所述狭长空间包括装置顶棚和装置底板，所述装置顶棚左右两端安装有竖向滑轮，且竖向滑轮滑动安装在竖向导轨上，所述装置顶棚与装置底板左端安装有固定侧壁，且固定侧壁底端安装在横向导轨顶部，所述装置顶棚和装置底板右端安装有移动侧壁，所述移动侧壁底端安装有滑轮，所述滑轮滑动安装在横向导轨顶部。
所述顶部排烟装置包括顶部排烟道，所述顶部排烟道底部设置有顶部排烟口，所述顶部排烟口处设置有风阀，所述顶部排烟道前端设置有顶部排烟风机，且顶部排烟风机位于纵向通风风机正上方，所述顶部排烟道后端设置有连接风阀。
所述细水雾管路包括细水雾供水管道，所述细水雾供水管道底部均匀设置细水雾喷头，所述细水雾喷头入水口设置有阀门。
所述测量系统包括温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元，所述狭长空间中部依次安装有温度测量单元、烟气浓度测量单元和流速测量单元，所述温度测量单元由多个热电偶组成，所述温度测量单元顶部固定安装在顶部排烟道内腔顶部，所述温度测量单元底部固定安装在装置底板顶部，所述烟气浓度测量单元顶部固定安装在装置顶棚底部，所述烟气浓度单元由多个烟气测量探头组成，所述流速测量单元顶部固定安装在装置顶棚底部，所述流速测量单元由多个流速测量探头组成，所述狭长空间的装置底板顶部均匀安装有热辐射测量单元，所述热辐射测量单元由多个热辐射计组成。
所述顶部排烟装置包括顶部排烟道，所述顶部排烟道底部均匀设置有顶部排烟口，所述顶部排烟口处设置有风阀，所述顶部排烟道前端和后端均设置有连接风阀。
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，在自然通风条件下，包括以下步骤，
步骤1，使顶部排烟风机和纵向通风风机处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，在各组试验中依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取自然通风条件下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，开启火源附近的细水雾喷头，在各组试验中依次增大细水雾工作压力，并设置与不同火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，设置纵向距离、火源功率和细水雾喷头工作压力的正交试验组合，获取火源与细水雾喷头不同间距情况下狭长空间内热力学参数变化情况及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤8，选择某一纵向距离和工作压力，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头，设置细水雾喷头数量、间距、工作压力和火源功率的正交试验组合，判断多个细水雾喷头不同开启模式下的轰燃抑制效果并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取含倾斜角度情况下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤11，选取若干种典型的狭长空间断面宽度，通过横向导轨对移动侧壁位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～10，获取不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤12，针对步骤11中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过竖向导轨对装置顶棚高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～10，获取不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤13，选取步骤11和12中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间设置若干个长度，通过移动组件对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～10，获取狭长空间不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤14，针对狭长空间不同断面宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤6～13中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出采用自然通风时可供实际工程参考的单个细水雾喷头和多个细水雾喷头作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头开启模式。
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，在顶部排烟条件下，包括以下步骤，
步骤1，将纵向通风风机处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，开启与火源具有一定间隔的单个顶部排烟口，设置若干个顶部排烟量，针对每种排烟量依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取单个通风口顶部排烟作用下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，在单个顶部排烟口作用下，开启火源附近的细水雾喷头，设置顶部排烟量、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头与单个顶部排烟口作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，在与步骤6相同的排烟条件下，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，获取火源与细水雾喷头不同间距下狭长空间内热力学参数变化情况及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤8，选择某一纵向距离、工作压力和单个顶部排烟口排烟量，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头和某一顶部排烟口，针对特定的细水雾喷头数量，设置细水雾喷头间距、工作压力、火源功率和排烟量的正交试验组合，判断顶部排烟作用下多个细水雾喷头不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取单个顶部排烟口作用下倾斜狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤11，开启多个顶部排烟口，设置顶部排烟口数量、间距、排烟量和火源功率的正交试验组合，获取多个顶部排烟口作用下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤12，在多个顶部排烟口作用下，开启火源附近的细水雾喷头，设置排烟量、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头与多个细水雾排烟口作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤13，在与步骤12相同的排烟条件下，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，获取顶部排烟作用下火源与细水雾喷头不同间距情况对狭长空间内热力学参数和轰燃抑制效果的影响；
步骤14，选择细水雾喷头的某一纵向距离和工作压力，针对若干种顶部排烟量，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤15，开启多个细水雾喷头和顶部排烟口，针对特定的细水雾喷头数量，设置细水雾喷头间距、工作压力、火源功率和顶部排烟量的正交试验组合，判断顶部排烟作用下多个细水雾喷头不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤16，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤11～15的试验过程，获取多个顶部排烟口作用下倾斜狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤17，选取若干种典型的狭长空间断面宽度，通过横向导轨对移动侧壁位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～16，获取不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤18，针对步骤17中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过竖向导轨对装置顶棚高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～16，获取不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤19，选取步骤17和18中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间设置若干个长度，通过移动组件对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～16，获取狭长空间不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤20，针对狭长空间不同宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤5～19中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出采用顶部排烟时可供实际工程参考的单个顶部排烟口和多个顶部排烟口作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头开启模式。
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，在纵向通风条件下，包括以下步骤，
步骤1，将顶部排烟风机和顶部排烟口处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，开启纵向通风风机，设置若干通风风速，针对每种风速依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取纵向通风条件下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，在纵向通风作用下，开启火源附近的细水雾喷头，设置纵向风速、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取不同纵向风速和单个细水雾喷头作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，在与步骤6相同的通风条件下，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，获取纵向通风作用下火源与细水雾喷头不同间距对狭长空间内热力学参数和轰燃抑制效果的影响；
步骤8，选择细水雾喷头的某一纵向距离和工作压力，针对不同纵向通风风速，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头，针对特定的细水雾喷头数量，设置细水雾喷头间距、工作压力、火源功率和纵向通风风速的正交试验组合，判断纵向通风条件下多个细水雾喷头不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取纵向通风作用下倾斜狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤11，选取若干种典型的狭长空间断面宽度，通过横向导轨对移动侧壁位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～10，获取纵向通风时不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤12，针对步骤11中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过竖向导轨对装置顶棚高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～10，获取纵向通风时不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤13，选取步骤11和12中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间设置若干个长度，通过移动组件对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～10，获取纵向通风时狭长空间不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤14，针对狭长空间不同宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤6～13中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出可供实际工程参考的纵向通风作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头开启模式。
本发明有益效果：本发明通过自然通风、顶部排烟和纵向通风三种情况的条件下，研究细水雾抑制地下受限空间火灾轰燃的技术参数；本发明无论是在自然通风、顶部排烟和纵向通风情况下，通过顶部排烟风机和纵向通风风机的作用，均可有效抑制轰燃现象的发生；本发明在细水雾供水管路根据实际狭长空间的情况设置细水雾喷头的数量，并通过试验设置细水雾喷头间距、流量和工作压力的组合有效的抑制火焰的扩散，并及时灭火；本发明通过可升降支撑架、横向导轨、移动侧壁、竖向导轨、装置顶棚和滑轮即可调节狭长空间的倾斜角度、高度和宽度，研究了倾斜角度、断面宽高比和长径比对狭长空间轰燃发生条件的影响，得出不同倾斜角度下细水雾抑制轰燃形成的技术参数。
附图说明
图1为本发明固定组件结构示意图；
图2为本发明固定组件结构俯视图；
图3为本发明装置断面不同宽度设计结构示意图；
图4为本发明装置断面不同高度设计结构示意图；
图5为本发明装置倾斜状态结构示意图；
图6为本发明固定组件和移动组件组装示意图；
1-固定组件，2-移动组件，3-狭长空间，4-顶部排烟装置，5-细水雾管路，6-纵向通风风机，7-测量系统，8-横向导轨，9-竖向导轨，10-可升降支撑架，11-装置顶棚，12-装置底板，13-竖向滑轮，14-固定侧壁，15-移动侧壁，16-滑轮，17-顶部排烟道，18-顶部排烟口，19-风阀，20-顶部排烟风机，21-连接风阀，22-细水雾供水管道，23-细水雾喷头，24-阀门，25-温度测量单元，26-流速测量单元，27-烟气浓度测量单元，28-热辐射测量单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1-图6所示，利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，包括固定组件1和移动组件2，所述固定组件1包括狭长空间3，所述狭长空间3顶部设置有顶部排烟装置4，所述狭长空间3内腔顶部设置有细水雾管路5，所述狭长空间1一端设置有纵向通风风机6，所述狭长空间3内腔设置有测量系统7，所述狭长空间1底部设置有横向导轨8，所述横向导轨8左右两端设置有竖向导轨9，所述横向导轨8底部设置有可升降支撑架10；所述移动组件2包括狭长空间3，所述狭长空间3顶部设置有顶部排烟装置4，所述狭长空间3内腔顶部设置有细水雾管路5，所述狭长空间3内腔设置有测量系统7，所述狭长空间3底部设置有横向导轨8，所述横向导轨8左右两端设置有竖向导轨9，所述横向导轨8底部设置有可升降支撑架10，所述可升降支架10底部设置有滑轮16。
所述狭长空间3包括装置顶棚11和装置底板12，所述装置顶棚11左右两端安装有竖向滑轮13，且竖向滑轮13滑动安装在竖向导轨9上，所述装置顶棚11与装置底板12左端安装有固定侧壁14，且固定侧壁14底端安装在横向导轨8顶部，所述装置顶棚11和装置底板12右端安装有移动侧壁15，所述移动侧壁15底端安装有滑轮16，所述滑轮16滑动安装在横向导轨8顶部。
所述顶部排烟装置4包括顶部排烟道17，所述顶部排烟道17底部设置有顶部排烟口18，所述顶部排烟口18处设置有风阀19，所述顶部排烟道17前端设置有顶部排烟风机20，且顶部排烟风机20位于纵向通风风机6正上方，所述顶部排烟道17后端设置有连接风阀21。
所述细水雾管路5包括细水雾供水管道22，所述细水雾供水管道22底部均匀设置细水雾喷头23，所述细水雾喷头23入水口设置有阀门24。
所述测量系统7包括温度测量单元25、流速测量单元26、烟气浓度测量单元27和热辐射测量单元28，所述狭长空间中部依次安装有温度测量单元25、烟气浓度测量单元27和流速测量单元26，所述温度测量单元由多个热电偶组成，所述温度测量单元25顶部固定安装在顶部排烟道17内腔顶部，所述温度测量单元25底部固定安装在装置底板12顶部，所述烟气浓度测量单元27顶部固定安装在装置顶棚11底部，所述烟气浓度单元28由多个烟气测量探头组成，所述流速测量单元26顶部固定安装在装置顶棚11底部，所述流速测量单元26由多个流速测量探头组成，所述狭长空间3的装置底板12顶部均匀安装有热辐射测量单元28，所述热辐射测量单元28由多个热辐射计组成。
所述顶部排烟装置4包括顶部排烟道17，所述顶部排烟道17底部均匀设置有顶部排烟口18，所述顶部排烟口18处设置有风阀19，所述顶部排烟道17前端和后端均设置有连接风阀21。
实施例1
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，在自然通风条件下，包括以下步骤，
步骤1，使顶部排烟风机20和纵向通风风机6处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元25、流速测量单元26、烟气浓度测量单元27和热辐射测量单元28；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间3不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，在各组试验中依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取自然通风条件下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，开启火源附近的细水雾喷头23，在各组试验中依次增大细水雾工作压力，并设置与不同火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头23作用下狭长空间3内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，依次增加单个细水雾喷头23与火源的纵向距离，设置纵向距离、火源功率和细水雾喷头23工作压力的正交试验组合，获取火源与细水雾喷头23不同间距情况下狭长空间3内热力学参数变化情况及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤8，选择某一纵向距离和工作压力，控制细水雾喷头23在起火后的开启时间，获取细水雾喷头23延迟开启情况下狭长空间3内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头23，设置细水雾喷头23数量、间距、工作压力和火源功率的正交试验组合，判断多个细水雾喷头23不同开启模式下的轰燃抑制效果并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间3设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取含倾斜角度情况下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤11，选取若干种典型的狭长空间3断面宽度，通过横向导轨8对移动侧壁15位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～10，获取不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤12，针对步骤11中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过竖向导轨14对装置顶棚11高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～10，获取不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤13，选取步骤11和12中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间3设置若干个长度，通过移动组件2对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～10，获取狭长空间3不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤14，针对狭长空间不同断面宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤6～13中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出采用自然通风时可供实际工程参考的单个细水雾喷头23和多个细水雾喷头23作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头23开启模式。
实施例2
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，在顶部排烟条件下，包括以下步骤，
步骤1，将纵向通风风机6处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元25、流速测量单元26、烟气浓度测量单元27和热辐射测量单元28；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间3不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，开启与火源具有一定间隔的单个顶部排烟口18，设置若干个顶部排烟量，针对每种排烟量依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取单个顶部排烟口18作用下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，在单个顶部排烟口18作用下，开启火源附近的细水雾喷头23，设置顶部排烟量、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头23与单个顶部排烟口18作用下狭长空间3内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，在与步骤6相同的排烟条件下，依次增加单个细水雾喷头23与火源的纵向距离，获取火源与细水雾喷头23不同间距下狭长空间3内热力学参数变化情况及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤8，选择某一纵向距离、工作压力和单个顶部排烟口18排烟量，控制细水雾喷头23在起火后的开启时间，获取细水雾喷头23延迟开启情况下狭长空间3内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头23和某一顶部排烟口18，针对特定的细水雾喷头23数量，设置细水雾喷头23间距、工作压力、火源功率和排烟量的正交试验组合，判断顶部排烟作用下多个细水雾喷头23不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间3设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取单个顶部排烟口18作用下倾斜狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤11，开启多个顶部排烟口18，设置顶部排烟口18数量、间距、排烟量和火源功率的正交试验组合，获取多个顶部排烟口18作用下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤12，在多个顶部排烟口18作用下，开启火源附近的细水雾喷头23，设置排烟量、细水雾喷头23工作压力和火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头23与多个顶部排烟口18作用下狭长空间3内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤13，在与步骤12相同的排烟条件下，依次增加单个细水雾喷头23与火源的纵向距离，获取顶部排烟作用下火源与细水雾喷头23不同间距情况对狭长空间3内热力学参数和轰燃抑制效果的影响；
步骤14，选择细水雾喷头23的某一纵向距离和工作压力，针对若干种顶部排烟量，控制细水雾喷头23在起火后的开启时间，获取细水雾喷头23延迟开启情况下狭长空间3内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤15，开启多个细水雾喷头23和顶部排烟口18，针对特定的细水雾喷头23数量，设置细水雾喷头23间距、工作压力、火源功率和顶部排烟量的正交试验组合，判断顶部排烟作用下多个细水雾喷头23不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤16，对狭长空间3设置若干种倾斜角度，重复步骤11～15的试验过程，获取多个顶部排烟口18作用下倾斜狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤17，选取若干种典型的狭长空间3断面宽度，通过横向导轨8对移动侧壁15位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～16，获取不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤18，针对步骤17中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过竖向导轨9对装置顶棚11高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～16，获取不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤19，选取步骤17和18中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间3设置若干个长度，通过移动组件2对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～16，获取狭长空间3不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤20，针对狭长空间3不同宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤5～19中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出采用顶部排烟时可供实际工程参考的单个顶部排烟口18和多个顶部排烟口18作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头23开启模式。
实施例3
利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，在纵向通风条件下，包括以下步骤，
步骤1，将顶部排烟风机20和顶部排烟口18处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元25、流速测量单元26、烟气浓度测量单元27和热辐射测量单元28；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间3不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，开启纵向通风风机6，设置若干通风风速，针对每种风速依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取纵向通风条件下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，在纵向通风作用下，开启火源附近的细水雾喷头23，设置纵向风速、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取不同纵向风速和单个细水雾喷头23作用下狭长空间3内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，在与步骤6相同的通风条件下，依次增加单个细水雾喷头23与火源的纵向距离，获取纵向通风作用下火源与细水雾喷头23不同间距对狭长空间内热力学参数和轰燃抑制效果的影响；
步骤8，选择细水雾喷头23的某一纵向距离和工作压力，针对不同纵向通风风速，控制细水雾喷头23在起火后的开启时间，获取细水雾喷头23延迟开启情况下狭长空间3内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头23，针对特定的细水雾喷头23数量，设置细水雾喷头23间距、工作压力、火源功率和纵向通风风速的正交试验组合，判断纵向通风条件下多个细水雾喷头23不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间3设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取纵向通风作用下倾斜狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤11，选取若干种典型的狭长空间3断面宽度，通过横向导轨8对移动侧壁15位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～10，获取纵向通风时不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤12，针对步骤11中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过竖向导轨9对装置顶棚11高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～10，获取纵向通风时不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间3发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤13，选取步骤11和12中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间3设置若干个长度，通过移动组件2对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～10，获取纵向通风时狭长空间3不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤14，针对狭长空间3不同宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤6～13中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出可供实际工程参考的纵向通风作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头23开启模式。
Claims (9)
1.利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，其特征在于：包括固定组件和移动组件，所述固定组件包括狭长空间，所述狭长空间顶部设置有顶部排烟装置，所述狭长空间内腔顶部设置有细水雾管路，所述狭长空间一端设置有纵向通风风机，所述狭长空间内腔设置有测量系统，所述狭长空间底部设置有横向滑轨，所述横向滑轨左右两端设置有纵向滑轨，所述横向滑轨底部设置有可升降支撑架；所述移动组件包括狭长空间，所述狭长空间顶部设置有顶部排烟装置，所述狭长空间内腔顶部设置有细水雾管路，所述狭长空间内腔设置有测量系统，所述狭长空间底部设置有横向滑轨，所述横向滑轨左右两端设置有纵向滑轨，所述横向滑轨底部设置有可升降支撑架，所述可升降支架底部设置有滑轮。
2.根据权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，其特征在于：所述狭长空间包括装置顶棚和装置底板，所述装置顶棚左右两端安装有纵向滑轮，且纵向滑轮滑动安装在纵向滑轨上，所述装置顶棚与装置底板左端安装有固定侧壁，且固定侧壁底端安装在横向滑轨顶部，所述装置顶棚和装置底板右端安装有移动侧壁，所述移动侧壁底端安装有滑轮，所述滑轮滑动安装在横向滑轨顶部。
3.根据权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，其特征在于：所述顶部排烟装置包括顶部排烟道，所述顶部排烟道底部设置有顶部排烟口，所述顶部排烟口处设置有风阀，所述顶部排烟道前端设置有顶部排烟风机，且顶部排烟风机位于纵向通风风机正上方，所述顶部排烟道后端设置有连接风阀。
4.根据权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，其特征在于：所述细水雾管路包括细水雾供水管道，所述细水雾供水管道底部均匀设置细水雾喷头，所述细水雾喷头入水口设置有阀门。
5.根据权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，其特征在于：所述测量系统包括温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元，所述狭长空间中部依次安装有温度测量单元、烟气浓度测量单元和流速测量单元，所述温度测量单元由多个热电偶组成，所述温度测量单元顶部固定安装在顶部排烟道内腔顶部，所述温度测量单元底部固定安装在装置底板顶部，所述烟气浓度测量单元顶部固定安装在装置顶棚底部，所述烟气浓度单元由多个烟气测量探头组成，所述流速测量单元顶部固定安装在装置顶棚底部，所述流速测量单元由多个流速测量探头组成，所述所述狭长空间的装置底板顶部均匀安装有热辐射测量单元，所述热辐射测量单元由多个热辐射计组成。
6.根据权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，其特征在于：所述顶部排烟装置包括顶部排烟道，所述顶部排烟道底部均匀设置有顶部排烟口，所述顶部排烟口处设置有风阀，所述顶部排烟道前端和后端均设置有连接风阀。
7.采用权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，其特征在于：在自然通风条件下，包括以下步骤，
步骤1，使顶部排烟风机和纵向通风风机处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，在各组试验中依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取自然通风条件下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，开启火源附近的细水雾喷头，在各组试验中依次增大细水雾工作压力，并设置与不同火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，设置纵向距离、火源功率和细水雾喷头工作压力的正交试验组合，获取火源与细水雾喷头不同间距情况下狭长空间内热力学参数变化情况及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤8，选择某一纵向距离和工作压力，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头，设置细水雾喷头数量、间距、工作压力和火源功率的正交试验组合，判断多个细水雾喷头不同开启模式下的轰燃抑制效果并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取含倾斜角度情况下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤11，选取若干种典型的狭长空间断面宽度，通过横向滑轨对移动侧壁位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～10，获取不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤12，针对步骤11中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过纵向滑轨对装置顶棚高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～10，获取不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤13，选取步骤11和12中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间设置若干个长度，通过移动组件对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～10，获取狭长空间不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤14，针对狭长空间不同断面宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤6～13中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出采用自然通风时可供实际工程参考的单个细水雾喷头和多个细水雾喷头作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头开启模式。
8.采用权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，其特征在于：在顶部排烟条件下，包括以下步骤，
步骤1，将纵向通风风机处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，开启与火源具有一定间隔的单个顶部排烟口，设置若干个顶部排烟量，针对每种排烟量依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取单个通风口顶部排烟作用下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，在单个顶部排烟口作用下，开启火源附近的细水雾喷头，设置顶部排烟量、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头与单个顶部排烟口作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，在与步骤6相同的排烟条件下，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，获取火源与细水雾喷头不同间距下狭长空间内热力学参数变化情况及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤8，选择某一纵向距离、工作压力和单个顶部排烟口排烟量，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头和某一顶部排烟口，针对特定的细水雾喷头数量，设置细水雾喷头间距、工作压力、火源功率和排烟量的正交试验组合，判断顶部排烟作用下多个细水雾喷头不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取单个顶部排烟口作用下倾斜狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤11，开启多个顶部排烟口，设置顶部排烟口数量、间距、排烟量和火源功率的正交试验组合，获取多个顶部排烟口作用下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤12，在多个顶部排烟口作用下，开启火源附近的细水雾喷头，设置排烟量、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取单个细水雾喷头与多个细水雾排烟口作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤13，在与步骤12相同的排烟条件下，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，获取顶部排烟作用下火源与细水雾喷头不同间距情况对狭长空间内热力学参数和轰燃抑制效果的影响；
步骤14，选择细水雾喷头的某一纵向距离和工作压力，针对若干种顶部排烟量，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤15，开启多个细水雾喷头和顶部排烟口，针对特定的细水雾喷头数量，设置细水雾喷头间距、工作压力、火源功率和顶部排烟量的正交试验组合，判断顶部排烟作用下多个细水雾喷头不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤16，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤11～15的试验过程，获取多个顶部排烟口作用下倾斜狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤17，选取若干种典型的狭长空间断面宽度，通过横向滑轨对移动侧壁位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～16，获取不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤18，针对步骤17中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过纵向滑轨对装置顶棚高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～16，获取不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤19，选取步骤17和18中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间设置若干个长度，通过移动组件对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～16，获取狭长空间不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤20，针对狭长空间不同宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤5～19中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出采用顶部排烟时可供实际工程参考的单个顶部排烟口和多个顶部排烟口作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头开启模式。
9.采用权利要求1所述的利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验装置，进行利用细水雾抑制地下狭长空间火灾轰燃的试验方法，其特征在于：在纵向通风条件下，包括以下步骤，
步骤1，将顶部排烟风机和顶部排烟口处于关闭状态；
步骤2，按照试验装置测试系统的设计分别安装固定温度测量单元、流速测量单元、烟气浓度测量单元和热辐射测量单元；
步骤3，采用甲醇、乙醇、汽油和柴油等发烟量不同的燃料，用以模拟狭长空间不同的可燃物燃烧过程，将燃料油盘放置于试验装置中部；
步骤4，确认温度、流速、烟气浓度和热辐射数据采集无误后点燃燃料；
步骤5，开启纵向通风风机，设置若干通风风速，针对每种风速依次增大油盘尺寸，保持相同的燃料厚度，获取纵向通风条件下发生轰燃的临界热力学参数；
步骤6，在纵向通风作用下，开启火源附近的细水雾喷头，设置纵向风速、细水雾工作压力和火源功率的正交试验组合，获取不同纵向风速和单个细水雾喷头作用下狭长空间内热力学参数的变化规律及轰燃抑制效果的量化指标；
步骤7，在与步骤6相同的通风条件下，依次增加单个细水雾喷头与火源的纵向距离，获取纵向通风作用下火源与细水雾喷头不同间距对狭长空间内热力学参数和轰燃抑制效果的影响；
步骤8，选择细水雾喷头的某一纵向距离和工作压力，针对不同纵向通风风速，控制细水雾喷头在起火后的开启时间，获取细水雾喷头延迟开启情况下狭长空间内发生轰燃的热力学参数变化情况；
步骤9，开启多个细水雾喷头，针对特定的细水雾喷头数量，设置细水雾喷头间距、工作压力、火源功率和纵向通风风速的正交试验组合，判断纵向通风条件下多个细水雾喷头不同开启模式对轰燃抑制效果的影响并获取相应的热力学参数；
步骤10，对狭长空间设置若干种倾斜角度，重复步骤5～9的试验过程，获取纵向通风作用下倾斜狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果；
步骤11，选取若干种典型的狭长空间断面宽度，通过横向滑轨对移动侧壁位置进行调整，针对每种宽度，重复步骤5～10，获取纵向通风时不同断面宽度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤12，针对步骤11中较易发生轰燃的断面宽度，设置若干个断面高度，通过纵向滑轨对装置顶棚高度进行调整，针对每个高度，重复步骤5～10，获取纵向通风时不同断面高度及倾斜角度条件下狭长空间发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤13，选取步骤11和12中轰燃危险性较高的断面宽高比条件，对狭长空间设置若干个长度，通过移动组件对每个长度进行拼接，针对每个长度，重复步骤5～10，获取纵向通风时狭长空间不同纵向长度及倾斜角度条件下发生轰燃的临界热力学参数及细水雾抑制效果的定量分析结果；
步骤14，针对狭长空间不同宽高比、长径比和倾斜角度，选取步骤6～13中热力学参数控制效果较好的试验条件进行重复验证试验，提出可供实际工程参考的纵向通风作用下有效抑制轰燃现象发生的细水雾喷头开启模式。
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