CN111145627B - 一种可调式y型隧道模拟实验系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于火灾安全技术领域，公开了一种可调式Y型隧道模拟实验系统，结构简单，安装方面，且对真实隧道的火灾场景的模拟度更高，模拟出在不同坡度和角度情况下Y型隧道处起火时，烟气在隧道内部的流动情况以及排烟方式对烟气的控制情况。

Description

一种可调式Y型隧道模拟实验系统

技术领域

本发明涉及火灾安全技术领域，具体涉及一种可调式Y型隧道模拟实验系统。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，城市的整体布置开始趋于复杂化、立体化，但是各种交通问题也随之涌现，尽管近年来地面交通也在不停优化，但是城市空间已经趋于饱和，继续改善地面交通明显已经不足以满足城市发展的需要，而地铁作为运量大、速度快、污染小、能耗低的交通工具已成为各个城市优先选择的交通解决方案，各大城市开始陆续建立起系统的地铁运输网络。

但是在地铁的建设与运营过程中，一些特有的问题也随之而来，首先是地铁运力不足问题，由于现有的地铁交通网络设计规划多以人的经验为主导地位规划，很多线路在投入使用后出现了客流量远大于其设计客运量的现象，尤其早晚高峰的拥堵现象极为突出，例如北京的西直门地铁站、西安的小寨站等。其次是地下隧道灾害问题，尽管隧道等地下建筑对于灾害的防御能力高于地面建筑，但是当地下建筑出现灾害时，所造成的危害又远远超过地面同类事件，特别是火灾对于地铁隧道的影响最为严重，往往造成严重的人员伤亡和经济损失。以韩国大邱地铁火灾为例，该起事故共造成198人死亡，其事故严重程度不言而喻。

针对第一种问题，目前我国大部分城市选择的解决方案是开设Y字型交路，该方案能够在短期内有效缓解客流压力，实现运量和运能的匹配，并且支线在长期运营的过程中可以逐渐独立成线运营，适当缓解工程投资的压力。比较典型的Y型线路有上海地铁十号线、广州地铁三号线、成都地铁一号线等。

而针对第二种问题，现阶段对于隧道火灾领域的研究居多，并且多以采用模拟实验的方式进行，目前主流的方法有全尺寸隧道模拟实验法和小尺寸隧道模拟实验法，全尺寸隧道模拟实验方法由于成本高、实验规模大，一般很难开展，而小尺寸隧道模拟实验由于可以获得大量的实验数据，模拟出各种隧道类型，从而获得了科研人员的青睐。

现有技术虽然已经进行了类似的研究，但是仅仅只对长直的单线隧道进行了模拟，还尚未针对Y型隧道开发出专门的实验模型，无法满足对Y型隧道火灾模拟实验的需要。

例如，专利号为201610200868.5的专利文件公开了一种小尺寸多功能隧道实验平台，用于对不同高宽比以及坡度的隧道进行火灾模拟实验，研究其火焰燃烧行为以及烟气扩散特性，但是这种装置的缺陷在于：实验装置模拟出的特殊情况较少，没有支线通道，无法模拟出Y型交线这一特殊情况下的烟气扩散情况，只安装有变频风机，只能模拟出火灾发生时启动排烟风机的情况，不能模拟喷淋系统、水幕系统单独工作或与排烟风机配合工作时隧道中的烟气流动变化以及温度场的变化。此外在改变了坡度的情况下，多孔气体燃烧器不能改变角度，从而无法继续紧密贴合隧道底板，难以保证烟气的流动状态不受影响。并且该实验装置的侧壁未竖向安装温度传感器及烟气传感器，不能得出竖向的温度以及烟气浓度分布规律。该实验装置的竖井尺寸受到了限制，无法研究竖井尺寸的变化对于烟气传播规律的影响。

再如专利号201110297771.8公开了一种多功能城市交通隧道火灾烟气扩散模型装置，用于模拟不同火源位置、火源功率、风速、坡度以及出入口的火灾情况，实验所用的防火玻璃窗设计尺寸较小，也未设置激光片片源，对于烟气的流动过程观察较为困难。并且分支隧道设计较为简单，与主线之间只有较为固定的角度，且坡度也与主线相一致，因此限制了主线支线之间不同角度及不同坡度下烟气流动特性。

再如专利号201621037695.1公开了一种用于地铁折返线的火灾试验装置，用于研究地铁站前和站后的折返线隧道内起火的情况以及射流风机对烟气控制的影响，该实验装置限制了模拟对象仅为地铁折返线路段，无法进行Y型交线路段的火灾模拟，且上行和下行线路之间的空间距离保持一定，限制了折返隧道的角度以及坡度的改变，实验的研究对象较为单一。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可调式Y型隧道模拟实验系统，结构简单，安装方面，且对真实隧道的火灾场景的模拟度更高，模拟出在不同坡度和角度情况下Y型隧道处起火时，烟气在隧道内部的流动情况以及排烟方式对烟气的控制情况。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种可调式Y型隧道模拟实验系统，包括：隧道主体、火源模拟装置、监测设备、通风设备；

所述隧道主体包含依次连接的多节子隧道，每节所述子隧道包括钢结构框架，所述钢结构框架上安装有顶板、底板、前侧板和后侧板，所述顶板上开设有通风孔，所述通风口处铰接有通风盖，所述通风口处装配有竖井或射流风机；所述底板上开设有火源口，所述火源口铰接有底盖，所述火源口用于装配火源模拟装置；

所述隧道主体的左端设置有通风设备，所述通风设备包含变频风机和整流管，所述变频风机用于调节所述隧道主体的通风情况，所述整流管用于稳定并均匀分布速度场；所述隧道主体的右端铰接有手动门；所述隧道主体的前侧设置有至少一条支线隧道，每条所述支线隧道包含依次连接的多节子隧道、折棚；所述隧道主体与所述支线隧道构成Y型隧道；

所述隧道主体的底部安装有坡度调节装置，所述支线隧道的底部安装有移动式高度调节装置；

所述监测设备，所述监测设备用于监测Y型隧道内火的燃烧情况。

优选的，所述坡度调节装置包含四个液压式升降柱，四个液压式升降柱对称安装在隧道主体的底部。

优选的，所述移动式高度调节装置包含液压升降杆、万向轮和锁紧机构；所述液压升降杆对称安装在所述支线隧道的底部，所述液压升降杆的底部安装有万向轮，所述万向轮通过锁紧机构锁定。

优选的，所述监测设备包含数码照相机、激光片光源、热电偶、烟气传感器和风速传感器；其中，所述数码照相机用于观察记录Y型隧道内的烟气层的运动轨迹；所述激光片光源用于向Y型隧道内打入绿光；所述热电偶用于测量Y型隧道内的温度，所述烟气传感器用于测量Y型隧道内的烟气浓度及成分；所述风速传感器用于测量Y型隧道内的烟气流速。

进一步优选的，所述数码照相机设置于所述隧道主体的前侧和右侧；所述激光片光源设置于所述隧道主体的右侧。

进一步优选的，所述隧道主体的顶板上沿隧道主体长度方向设置一行螺纹孔，所述隧道主体的后侧板上沿隧道主体长度方向均匀设置多行螺纹孔；

所述支线隧道的顶板上沿支线隧道长度方向设置一行螺纹孔，所述支线隧道的后侧板上沿支线隧道长度方向均匀设置多行螺纹孔；

每行螺纹孔内装配有依次交替布置的热电偶、烟气传感器和风速传感器；每行螺纹孔的每个螺纹孔内还装配有密封螺栓。

优选的，所述火源模拟装置包括气体燃烧设备和固体燃烧设备。

进一步优选的，所述固体燃烧设备包含列车模型、电子天平、燃料托盘和举升机；其中，所述Y型隧道的底板上设置有两条平行的轨道，所述列车模型的底部设置有与轨道相匹配的滑轮；

所述列车模型内装配有电子天平，所述电子天平的上端放置有燃料托盘，所述燃料托盘用于放置固体燃料；所述电子天平的下端设置有举升机，所述举升机用于调节所述电子天平的高度。

进一步优选的，所述气体燃烧设备通过所述火源口向所述Y型隧道内供火；所述气体燃烧设备包含燃气瓶、供气管、气体流量计和燃烧器；其中，所述燃烧器的形状与所述火源口的形状相匹配，所述燃烧器的底端具有供气孔，所述燃气瓶的顶部气体出口与所述供气孔之间连通有供气管；所述供气管上设置有气体流量计；所述燃烧器的底端设置有可调支座。

优选的，所述可调支座包含三角支架、伸缩杆和铰接杆；其中，所述燃烧器的底端设置有铰接杆，所述铰接杆内装配有伸缩杆，所述铰接杆和所述伸缩杆上分别设置有相对应的铰接孔，所述铰接孔内装配有铰接螺栓；

所述伸缩杆包含第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆滑动插入所述第二滑杆内，所述第二滑杆上纵向开设多个定位孔，所述定位孔内装配有定位螺栓；

所述第二滑杆的下端固定有三角支架，所述三角支架具有三个伸缩支腿。

优选的，所述折棚包含外折棚布和内折棚布，所述外折棚布和内折棚布分别为波浪形。

优选的，所述顶板上开设有长宽比不同的通风口。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的适用条件更为广泛。通过在隧道主体的前侧自由加装支线隧道，可以实现对含有一条或多条支线隧道情况的模拟，通过在已加装支线隧道的基础上在支线隧道另一侧再加装一条主线隧道，则可以实现对折返线隧道的模拟。

(2)本发明的环境参数变量更多，通过选择具有不同长宽比的通风孔的顶板，并在上方加装竖井，可以改变通风竖井的截面面积以及高宽比，进而实现研究不同尺寸的通风竖井对隧道火灾的影响；通过在顶板通风孔加装不同数量的射流风机或在隧道主体一侧加装变频风机，可模拟自然通风或机械通风对火灾实验的影响；通过在隧道内部放置列车模型，可以研究列车长度和阻塞比对烟气控制的影响。

(3)本发明可以模拟不同长度和不同坡度的隧道。每个子隧道均提供有30cm、50cm和70cm不同的长度尺寸，可以自由拆卸组装，从而调整隧道的长度，每个子隧道底部都具有升降功能，通过调节坡度调节装置和移动式高度调节装置可以改变隧道主体和支线隧道的坡度、以及隧道主体和支线隧道之间的夹角。

(4)本发明可以实现气体燃烧模拟和固体燃烧模拟。通过使用气体燃烧设备，通过可调支座调节调节燃烧器的高度和角度，将其放置于底板的火源口处，打开燃气瓶，点燃气体，即可实现对气体燃烧的模拟；通过使用固体燃烧设备，将固体燃料放置于列车模型的燃料托盘内，用举升机的固定机构锁住列车模型，点燃固体燃料，即可实现对固体燃烧的模拟。

(5)本发明的监测更加全面。在侧板和顶板处通过以立体点阵方式循环布置热电偶、烟气传感器和风速传感器，可以实现对各个参数进行轴向和竖向的监测，获得更为全面的监测数据。

(6)本发明系统结构简单，且尺寸较小，解决了全尺寸火灾实验模型成本较高且笨重的问题，并且方便拼装，顶板、底板和侧板均采用20mm的防火板结构，其传热情况与混凝土隧道结构更为相似。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是可调式Y型隧道模拟实验系统的整体结构示意图；

图2是图1中隧道主体的纵向剖面图；

图3是图1中子隧道的结构示意图；

图4是图1中折棚拉直状态的纵向剖视图；

图5是图3中子隧道的顶板的结构示意图；

图6是图3中子隧道的前侧板的结构示意图；

图7是图3中子隧道的底板的结构示意图；

图8是图1中气体燃烧设备的结构示意图；

图9是图1中固体燃烧设备的结构示意图；

以上图中：1隧道主体；2支线隧道；21连接框；22折棚；221外折棚布；222内折棚布；3火源模拟装置；31固体燃烧设备；311列车模型；312电子天平；313燃料托盘；314举升机；315固定机构；32气体燃烧设备；321燃气瓶；322供气管；323气体流量计；324燃烧器；4通风设备；41变频风机；42整流管；5子隧道；51钢结构框架；52顶板；521通风孔；522通风盖；523螺纹孔；524密封螺栓；53底板；531火源口；532底盖；533轨道；54前侧板；55后侧板；56手动门；57密封垫片；6竖井；7射流风机；8坡度调节装置；81液压式升降柱；9移动式高度调节装置；91液压升降杆；92万向轮；10数码照相机；11激光片光源；12热电偶；13烟气传感器；14风速传感器；15可调支座；151三角支架；152铰接杆；153第一滑杆；154第二滑杆；155铰接螺栓；156定位螺栓；157平衡螺栓。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

参考图1-9，一种可调式Y型隧道模拟实验系统，包括：隧道主体1、火源模拟装置3、监测设备、通风设备4。

其中，如图1-7所示，隧道主体1由多节构造相同的子隧道5之间采用法兰连接而成，子隧道5个数为k，k≥2，子隧道5提供了30cm、50cm和70cm三种隧道模型长度。每节子隧道5包括钢结构框架51，钢结构框架51由多条型钢焊接而成，宽度50cm、高度50cm，长度提供了30cm、50cm和70cm三种类型。钢结构框架51的内部可紧密插入顶板52、底板53和后侧板55，顶板52、底板53和后侧板55均由防火板和四周的密封垫片57粘接组合而成；防火板的厚度均为20mm，恰好能够插入钢结构框架51中，防火板长度也应该和钢框架结构保持一致，一共有30cm、50cm和70cm三种尺寸，在防火板插入钢结构框架51时密封垫片57能够保证子隧道5四周不存在缝隙，保证实验装置的密封性。前侧板54铰接在钢结构框架51上，可沿顶面旋转开启，前侧板54由防火玻璃制成，便于观察隧道主体1内火的燃烧情况，前侧板54的长70cm、宽50cm和厚度为20mm。

如图1-3、5所示，顶板52沿纵向中心线方向设有矩形的通风孔521，通风竖井6或射流风机7通过通风孔521插入子隧道5内部，不放置通风竖井6或射流风机7时，通风孔521由通风盖522进行密封；射流风机7用于代替通风竖井6进行实验。根据实验要求可以选择具有不同尺寸通风口孔的顶板52，更换方式为将已插入进钢结构框架51的顶板52取出，把另一种不同通风口型号的顶板52插入至钢结构框架51中，通过更换不同的顶板52，可以研究不同长宽比的通风竖井6对排烟效果的影响，通过安装射流风机7并调节在不同的功率下运行，可以研究机械通风对排烟效果的影响。通风竖井6由三面10mm厚的防火板和一面10mm厚的防火玻璃构成。

如图7所示，底板53沿纵向中心线方向开设有矩形的火源口531，火源口531铰接有底盖532，火源模拟装置3的燃烧器324通过火源口531伸入子隧道5内部，不放置燃烧器324时采用底盖532将火源口531密封住。底板53和底盖532上沿隧道主体1方向固定粘接两条平行的轨道533，列车模型311通过轨道533放置在隧道主体1的内部。

如图1-2所示，隧道主体1的左端设置有通风设备4，通风设备4包含变频风机41和整流管42，通过调节频率大小可以观察不同自然通风情况对实验结果的影响；变频风机41和整流管42相连接，整流管42段长50cm，恰好能够完全嵌入至隧道主体1中，起到稳定并均匀分布速度场的作用。

如图1-2所示，隧道主体1的右端铰接有手动门56，手动门56采用金属薄片隔热材料制作而成，与隧道主体1进行铰接，平时处于开启状态，若要进行封闭腔室的实验，则将其关闭。

如图1所示，隧道主体1的前侧设置有至少一条支线隧道2，每条支线隧道2由依次连接的多节子隧道5与折棚22通过连接框21进行法兰连接，支线隧道2通过折棚22与隧道主体1连接并构成Y型隧道，且将连接处的隧道主体1上的子隧道5的前侧板54抽走，保证隧道主体1与支线隧道2的畅通。如图1、4所示，折棚22为双层结构，包括外折棚布221和内折棚布222，其外折棚布221和内折棚布222均由耐高温防火材料制成，两层折棚22之间的空隙填充有胶水；且外折棚布221和内折棚布222均为波浪形。

如图1-2所示，隧道主体1的底部安装有坡度调节装置8，支线隧道2的底部安装有移动式高度调节装置9。其中，坡度调节装置8包含四个液压式升降柱81，四个液压式升降柱81对称焊接在钢结构框架51底部四个角处，液压式升降柱81的高度可以调节，实现隧道主体1的坡度在0°～30°之间变化。

如图1所示，移动式高度调节装置9包含液压升降杆91、万向轮92和锁紧机构；液压升降杆91对称安装在支线隧道2的底部，液压升降杆91的底部安装有万向轮92，万向轮92通过锁紧机构锁定。支线隧道2通过万向轮92改变与隧道主体1的夹角，两者之间的夹角可以在15°～90°之间变化，通过液压升降杆91可以改变支线隧道2的坡度，使支线隧道2的坡度在0°～30°之间变化，最后通过锁紧机构进行固定，使得支线隧道2在实验过程中保持静止状态。

如图1、2、6所示，监测设备用于监测Y型隧道内火的燃烧情况。监测设备包含数码照相机10、激光片光源11、热电偶12、烟气传感器13和风速传感器14。

其中，数码照相机10在隧道主体1的前侧和右侧各布置一台，实验时开启数码照相机10可以对Y型隧道内的烟气层的运动轨迹进行记录。激光片光源11设置于隧道主体1的右侧，实验时激光片光源11打入绿光，可以使烟气更为清晰可见。

如图1-3、5-6所示，隧道主体1和支线隧道2的顶板52和后侧板55上分别预留有螺纹孔523，可以在不使用的时候用密封螺栓524对螺纹孔523进行密封，螺纹孔523的孔径为3～5mm；或者在使用时插入相应的热电偶12、烟气传感器13和风速传感器14，其中热电偶12用于测量Y型隧道内的温度，烟气传感器13用于测量Y型隧道内的烟气浓度及成分；风速传感器14用于测量Y型隧道内的烟气流速及气流方向。具体为：

隧道主体1的顶板52上沿隧道主体1长度方向设置一行螺纹孔523，隧道主体1的后侧板55上沿隧道主体1长度方向均匀设置多行螺纹孔523；支线隧道2的顶板52上沿支线隧道2长度方向设置一行螺纹孔523，支线隧道2的后侧板55上沿支线隧道2长度方向均匀设置多行螺纹孔523；每行螺纹孔523内装配有依次交替布置的热电偶12、烟气传感器13和风速传感器14；每行螺纹孔523的每个螺纹孔523内还装配有密封螺栓524。其中，同一行螺纹孔523内相邻的热电偶12的距离为150mm，相邻的烟气传感器13的距离为150mm，相邻的风速传感器14的距离为150mm，可对Y型隧道内横向不同位置处的温度、烟气浓度及成分、烟气流速及气流方向进行检测。前侧板54上相邻的两行螺纹孔523的间距为127.5mm，能够对Y型隧道内不同高度处的温度、烟气浓度及成分、烟气流速及气流方向进行检测。

火源模拟装置3包括气体燃烧设备32和固体燃烧设备31。如图9所示，固体燃烧设备31包含列车模型311、电子天平312、燃料托盘313和举升机314；其中，Y型隧道的底板53上设置有两条平行的轨道533，列车模型311的底部设置有与轨道533相匹配的滑轮；列车模型311内装配有电子天平312，电子天平312的上端放置有燃料托盘313，燃料托盘313用于放置固体燃料，电子天平312可以测量放置于燃料托盘313中的固体燃料质量，并且在实验开始后可以根据固体燃料质量的损失质量计算固体燃料的燃烧速度。电子天平312的下端通过举升机314与列车模型311连接，举升机314可以布置在列车模型311的前段、中段和尾部，并且可以抬升一定的高度，从而模拟在列车不同部位不同高度起火的情况。列车模型311放置于规定位置后可通过举升机314上的固定机构315对列车模型311的位置进行固定，旋转固定机构315上的旋钮可以使其夹紧轨道533，从而固定住列车模型311。

如图8所示，气体燃烧设备32通过火源口531向Y型隧道内供火；气体燃烧设备32包含燃气瓶321、供气管322、气体流量计323和燃烧器324；其中，燃烧器324为多孔气体燃烧器324，燃烧器324的形状与火源口531的形状相匹配，燃烧器324的底端具有供气孔，燃气瓶321的顶部气体出口与供气孔之间连通有供气管322，供气管322上设置有气体流量计323。打开燃气瓶321的阀门后可以给多孔气体燃烧器324输送适量的可燃气体，调节气体流量计323可实现对可燃气体释放量的控制，从而实现对气体燃烧速率的控制，利用点火器可点燃气体，进行气体燃烧模拟实验。

如图8所示，燃烧器324的底端设置有可调支座15，可调支座15包含三角支架151、伸缩杆和铰接杆152。其中，燃烧器324的底端设置有铰接杆152，铰接杆152内装配有伸缩杆，铰接杆152和伸缩杆上分别设置有相对应的铰接孔，铰接孔内装配有铰接螺栓155；铰接螺栓155可穿过铰接杆152和伸缩杆的铰接孔并通过螺母固定；通过铰接螺栓155可以调节多孔气体燃烧器324在子隧道5内前后或者左右摆动，调节多孔气体燃烧器324的角度使之可以和具有坡度的隧道主体1的底板53的火源口531紧密结合。

伸缩杆包含第一滑杆153(铰接孔设置在第一滑杆153上)和第二滑杆154，第一滑杆153滑动插入第二滑杆154内，第二滑杆154上纵向开设多个定位孔，定位孔内装配有定位螺栓156，定位孔具有与定位螺栓156相匹配的内螺纹，定位螺栓156穿过第二滑杆154的定位孔并顶在第一滑杆153上，实现第一滑杆153和第二滑杆154的固定。通过调节定位螺栓156可以调节燃烧器324的高度(可在0～1.0m的高度内进行变化)，便于研究着火点的高度对隧道主体1内火灾的影响情况。第二滑杆154的下端通过平衡螺栓157固定有套筒，套筒上固定有三个伸缩支腿。当测试环境的地面有坡度时，可以通过伸缩支腿适应不同坡度的地面，稳定性好。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，包括：隧道主体(1)、火源模拟装置(3)、监测设备、通风设备(4)；

所述隧道主体(1)包含依次连接的多节子隧道(5)，每节所述子隧道(5)包括钢结构框架(51)，所述钢结构框架(51)上安装有顶板(52)、底板(53)、前侧板(54)和后侧板(55)，所述顶板(52)上开设有通风孔(521)，所述通风孔(521)处铰接有通风盖(522)，所述通风孔(521)处装配有竖井(6)或射流风机(7)；所述底板(53)上开设有火源口(531)，所述火源口(531)铰接有底盖(532)，所述火源口(531)用于装配火源模拟装置(3)；

所述隧道主体(1)的左端设置有通风设备(4)，所述通风设备(4)包含变频风机(41)和整流管(42)，所述变频风机(41)用于调节所述隧道主体(1)的通风情况，所述整流管(42)用于稳定并均匀分布速度场；所述隧道主体(1)的右端铰接有手动门(56)；所述隧道主体(1)的前侧设置有至少一条支线隧道(2)，每条所述支线隧道(2)包含依次连接的多节子隧道(5)、折棚(22)；所述隧道主体(1)与所述支线隧道(2)构成Y型隧道；

所述隧道主体(1)的底部安装有坡度调节装置(8)，所述支线隧道(2)的底部安装有移动式高度调节装置(9)；

所述监测设备，所述监测设备用于监测Y型隧道内火的燃烧情况；

所述坡度调节装置(8)包含四个液压式升降柱(81)，四个液压式升降柱(81)对称安装在隧道主体(1)的底部；所述移动式高度调节装置(9)包含液压升降杆(91)、万向轮(92)和锁紧机构；所述液压升降杆(91)对称安装在所述支线隧道(2)的底部，所述液压升降杆(91)的底部安装有万向轮(92)，所述万向轮(92)通过锁紧机构锁定；

所述监测设备包含数码照相机(10)、激光片光源(11)、热电偶(12)、烟气传感器(13)和风速传感器(14)；其中，所述数码照相机(10)用于观察记录Y型隧道内的烟气层的运动轨迹；所述激光片光源(11)用于向Y型隧道内打入绿光；所述热电偶(12)用于测量Y型隧道内的温度，所述烟气传感器(13)用于测量Y型隧道内的烟气浓度及成分；所述风速传感器(14)用于测量Y型隧道内的烟气流速。

2.根据权利要求1所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述隧道主体(1)的顶板(52)上沿隧道主体(1)长度方向设置一行螺纹孔(523)，所述隧道主体(1)的后侧板(55)上沿隧道主体(1)长度方向均匀设置多行螺纹孔(523)；

所述支线隧道(2)的顶板(52)上沿支线隧道(2)长度方向设置一行螺纹孔(523)，所述支线隧道(2)的后侧板(55)上沿支线隧道(2)长度方向均匀设置多行螺纹孔(523)；

每行螺纹孔(523)内装配有依次交替布置的热电偶(12)、烟气传感器(13)和风速传感器(14)；每行螺纹孔(523)的每个螺纹孔(523)内还装配有密封螺栓(524)。

3.根据权利要求1所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述火源模拟装置(3)包括气体燃烧设备(32)和固体燃烧设备(31)。

4.根据权利要求3所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述固体燃烧设备(31)包含列车模型(311)、电子天平(312)、燃料托盘(313)和举升机(314)；其中，所述Y型隧道的底板(53)上设置有两条平行的轨道(533)，所述列车模型(311)的底部设置有与轨道(533)相匹配的滑轮；

所述列车模型(311)内装配有电子天平(312)，所述电子天平(312)的上端放置有燃料托盘(313)，所述燃料托盘(313)用于放置固体燃料；所述电子天平(312)的下端设置有举升机(314)，所述举升机(314)用于调节所述电子天平(312)的高度。

5.根据权利要求3所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述气体燃烧设备(32)通过所述火源口(531)向所述Y型隧道内供火；所述气体燃烧设备(32)包含燃气瓶(321)、供气管(322)、气体流量计(323)和燃烧器(324)；其中，所述燃烧器(324)的形状与所述火源口(531)的形状相匹配，所述燃烧器(324)的底端具有供气孔，所述燃气瓶(321)的顶部气体出口与所述供气孔之间连通有供气管(322)；所述供气管(322)上设置有气体流量计(323)；所述燃烧器(324)的底端设置有可调支座(15)。

6.根据权利要求5所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述可调支座(15)包含三角支架(151)、伸缩杆和铰接杆(152)；其中，所述燃烧器(324)的底端设置有铰接杆(152)，所述铰接杆(152)内装配有伸缩杆，所述铰接杆(152)和所述伸缩杆上分别设置有相对应的铰接孔，所述铰接孔内装配有铰接螺栓(155)；

所述伸缩杆包含第一滑杆(153)和第二滑杆(154)，所述第一滑杆(153)滑动插入所述第二滑杆(154)内，所述第二滑杆(154)上纵向开设多个定位孔，所述定位孔内装配有定位螺栓(156)；所述第二滑杆(154)的下端固定有三角支架(151)，所述三角支架(151)具有三个伸缩支腿。

7.根据权利要求1所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述折棚(22)包含外折棚布(221)和内折棚布(222)，所述外折棚布(221)和内折棚布(222)分别为波浪形。

8.根据权利要求1所述的可调式Y型隧道模拟实验系统，其特征在于，所述顶板(52)上开设有长宽比不同的通风口。

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