CN115909878A - 一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于火灾烟气流动实验模拟的技术领域，具体涉及一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，包括一层住舱、第二层住舱和第三层住舱，沿着第一层住舱的一侧并列设有第一直廊、住舱、第二直廊和设备舱，沿着第二层住舱的一侧并列设有第四直廊、中间舱和第五直廊，第三层住舱为“工”字形的连通直廊，模拟实验时，根据研究对象和内容分别点燃住舱、设备舱或中间舱的火源装置，控制火源的大小，分别测得烟气蔓延处每个测点的温度即相应单热电偶和热电偶树测得的温度，本发明的各层住舱相互独立，实验场景设计和数据分析过程和结果具有针对性，能有效模拟船舶多层住舱内火灾烟气的流动过程，能够为实际船舶的防排烟设计提供指导。
Description
技术领域
本发明属于火灾烟气流动实验模拟的技术领域，具体涉及一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置。
背景技术
随着我国海运事业和游轮经济的发展，越来越多大型船舶投入设计建造并使用，然而近些年来频繁发生的火灾事故严重威胁着船舶的海上航行安全。大型船舶内部住舱舱段结构复杂，具有多层结构，人员活动密集，火灾危险性极高，因此针对多层住舱火灾发展和烟气流动规律的研究亟待展开。
船舶住舱横跨多个甲板层，舱段内包含客房、洗衣房、盥洗室、设备间等多种功能舱室，舱室间通过走廊、梯口结构相互连通。火灾发生时烟气在热浮力的作用下会沿着走廊和梯口流动，并蔓延至多个舱室，造成污染区域快速扩大，给人员逃生和消防救援带来困扰。
前人在船舶住舱火灾烟气流动方面的研究，仅仅局限在简单的单一舱室或走廊通道。张博思在双层舰船模型舱室中开展了火灾实验并研究了典型结构处的温度分布规律，实验舱段为两层结构，上下层间通过梯口连通。刘震等人基于密闭舱室和连通直廊小尺寸实验台开展了烟气流动模拟的实验研究。邱金水等人基于竖直单开口舱室开展了补风口高度对舱室内火灾烟气温度变化和能见度变化规律的研究，实验舱仅包含两个舱室。
可见目前的船舶住舱火灾实验平台结构简单，只能模拟单一舱室或简单舱室毗邻走廊结构的火灾发展，烟气流动路径单一；而实际船舶住舱舱段为多层结构且包含多个舱室以及多条通道，现有实验台无法满足真实住舱火灾发展和烟气蔓延过程的模拟。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，它能有效模拟船舶多层住舱内火灾烟气的流动过程并实现火灾特性参数的采集，以充分研究火灾烟气在多层舱段内的流动规律。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，包括从下至上依次设置的第一层住舱1、第二层住舱2和第三层住舱3，且所述第一层住舱1的上顶板和第二层住舱2的下底板，第二层住舱2的上顶板和第三层住舱3的下底板均通过法兰固定连接；
沿着第一层住舱1的一侧并列设有第一 直廊11、住舱12、第二直廊13和设备舱14，住舱12的舱口4对应第一层住舱1的另一侧开设，设备舱14的舱口4对应第二直廊13开设，且住舱12包括一间以上客房，设备舱14包括一间以上设备舱室，
第一 直廊11和第二直廊13内对应设有一对第一梯口15，第一 直廊11和第二直廊13对应住舱12的舱口一端通过第三直廊16连通，第一 直廊11水平延伸并形成两个直角拐弯部，且延伸部末端设有舱门5，第二直廊13水平延伸为直廊，且延伸部末端设有舱门5；
沿着第二层住舱2的一侧并列设有第四直廊21、中间舱22和第五直廊23，中间舱22对应第四直廊21和第五直廊23分别设有舱口4，
第四直廊21和第五直廊23对应设有一对第二梯口24，且第一梯口和第二梯口一一对应竖直贯通，第四直廊21和第五直廊23分别水平延伸，第四直廊21和第五直廊23的水平延伸部对应设有一对第三梯口25，且延伸部末端分别设有舱门5；
第三层住舱3为“工”字形的连通直廊31，且“工”字形的上、下水平部的两端分别设有舱门5，连通直廊上对应设有一对第四梯口32，第三梯口和第四梯口一一对应竖直贯通，
每个所述第一梯口、第二梯口、第三梯口和第四梯口上均铰接连接有梯口盖；
所述第一 直廊11及其延伸部、第二直廊13及其延伸部、第三直廊16、第四直廊21、第五直廊23和连通直廊31内的顶部分别均匀设有单热电偶，且第一 直廊11及其延伸部、第二直廊13及其延伸部、第三直廊16、第四直廊21、第五直廊23和连通直廊31上均设有一个热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶；
所述住舱12、设备舱14或中间舱22内设置火源装置6；
所述住舱12、设备舱14、中间舱22、第一 直廊11及其延伸部、第二直廊13、第三直廊16及其延伸部、第四直廊21及其延伸部、第五直廊23及其延伸部和连通直廊31的外侧壁上均设有至少一个钢化玻璃观察窗7；
模拟实验时，点燃住舱12、设备舱14或中间舱22的火源装置6，控制火源的大小以及燃烧时间，分别测得烟气蔓延处每个测点的温度即相应单热电偶和热电偶树测得的温度，并通过钢化玻璃观察窗7观察记录烟气情况，待火源熄灭后开启第三层住舱3的舱门5，排除实验所产生的烟气。
进一步，每个所述火源装置6包括电子天平61、隔热板62、油盘支撑柱63和油盘64，电子天平61外罩设有防护罩65，电子天平61的上端设置有水平的隔热板62，隔热板62上直立有油盘支撑柱63，油盘支撑柱63的上端伸出防护罩65，并固定连接着所述油盘64的底端。
进一步，所述第一直廊11、第四直廊21和“工”字形的上水平部位于同一竖直位置，且第一直廊11和第四直廊21通过对应的第一梯口和第二梯口连通，第四直廊21和“工”字形的上水平部通过对应的第三梯口和第四梯口连通；
所述第二直廊13、第五直廊23和“工”字形的下水平部位于同一竖直位置，且第二直廊13、第五直廊23通过对应的第一梯口和第二梯口连通，第五直廊23和“工”字形的下水平部通过对应的第三梯口和第四梯口连通。
进一步，设置有火源装置6的所述客房、设备舱室或中间舱22内设有热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶。
进一步，所述第一层住舱1、第二层住舱2和第三层住舱3的高度均为范围，
第一 直廊11及其延伸部的长度范围、第二直廊13的长度范围、第三直廊16及其延伸部的长度范围、第四直廊21及其延伸部的长度范围、第五直廊23及其延伸部的长度范围；
相邻单热电偶的距离为范围，同一热电偶树上相邻热电偶的距离为范围；
上述范围均用于限定。
进一步，所述第一层住舱1的上顶板和第二层住舱2的上顶板上分别均匀布置有支撑横梁8；所述第一层住舱1的下底板的每个侧边上均匀设有福马轮17。
进一步，所述每个钢化玻璃观察窗7卡合在安装框的安装槽内，安装框通过铰链连接在对应的住舱侧壁上，安装框的至少两侧边上分别设有把手71，每个把手71和对应的住舱侧壁扣合时对应舱室封闭。
本发明的有益技术效果如下：
（1）本发明的一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，包括一层住舱、第二层住舱和第三层住舱，第一层舱段用于模拟住宿舱室和电器设备间火灾、第二层舱段用于模拟中间舱火灾（餐厅或剧院等）、第三层舱段用于模拟烟气的跨层流动。沿着第一层住舱的一侧并列设有第一 直廊、住舱、第二直廊和设备舱，沿着第二层住舱的一侧并列设有第四直廊、中间舱和第五直廊，第三层住舱为“工”字形的连通直廊，第一 直廊及其延伸部、第二直廊及其延伸部、第三直廊、第四直廊、第五直廊和连通直廊内的顶部分别均匀设有单热电偶，且第一 直廊及其延伸部、第二直廊及其延伸部、第三直廊、第四直廊、第五直廊和连通直廊上均设有一个热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶；模拟实验时，根据研究对象和内容分别点燃住舱、设备舱或中间舱的火源装置，控制火源的大小，分别测得烟气蔓延处每个测点的温度即相应单热电偶和热电偶树测得的温度，
本发明的各层住舱相互独立，并通过相应的梯口竖向贯通，能够模拟船舶舱段内火灾烟气水平蔓延和竖向蔓延的流动过程；火源装置分别设置在船舶住舱内的住宿舱、电器设备间、中间舱三类典型处所，实验场景设计和数据分析过程和结果具有针对性，能够为实际船舶的防排烟设计提供指导；住宿舱室、电气设备舱室和中间舱均设置舱口，一层住舱、第二层住舱和第三层住舱均设置舱门，一层住舱和第二层住舱、第二层住舱和第三层住舱分别通过对应的梯口竖向贯通，通过改变各个舱口和舱门的启闭状态实现烟气流动路径的改变，可开展与外界连通或封闭情况下多种流动路径下的火灾实验；因此本发明能有效模拟船舶多层住舱内火灾烟气的流动过程并实现火灾特性参数的采集，以充分研究火灾烟气在多层舱段内的流动规律。
（2）本发明的火源装置包括包括电子天平、隔热板、油盘支撑柱和油盘，电子天平的上端设置有水平的隔热板，隔热板上直立有油盘支撑柱，油盘支撑柱的上端伸出防护罩，并固定连接着所述油盘的底端，电子天平用于实时记录并采集实验过程中燃油的质量变化速率，以对火源热释放速率做定量描述；同时可根据不同工况要求更换不同尺寸油盘。
附图说明
图1为本发明一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置的结构示意图。
图2为本发明第一层住舱的结构示意图。
图3为本发明第二层住舱的结构示意图。
图4为本发明第三层住舱的结构示意图。
图5为本发明第一层住舱的的测点布置平面示意图。
图6为本发明第二层住舱的测点布置平面示意图。
图7为本发明第三层住舱的布置平面示意图。
图8为本发明的火源装置的结构示意图。
其中：第一层住舱1、第一 直廊11、住舱12、第二直廊13、设备舱14、一对第一梯口15、第三直廊16、福马轮17、第二层住舱2、第四直廊21、中间舱22、第五直廊23、一对第二梯口24、一对第三梯口25、第三层住舱3、连通直廊31、一对第四梯口32、舱口4、舱门5、火源装置6、电子天平61、隔热板62、油盘支撑柱63、油盘64、防护65、钢化玻璃观察窗7、把手71、支撑横梁8、单热电偶Ⅰ111、单热电偶Ⅱ112、单热电偶Ⅲ113、单热电偶Ⅳ114、单热电偶Ⅴ115、单热电偶Ⅵ116、热电偶树Ⅰ117、单热电偶Ⅶ118、热电偶树II131、单热电偶 VIII132、单热电偶IX 133、单热电偶X134、单热电偶 XI161、热电偶树Ⅲ162、单热电偶 XII163、热电偶树Ⅳ164、单热电偶XIII211、热电偶树Ⅴ212、单热电偶XIV213、单热电偶XV214、单热电偶 XVI215、单热电偶XVII231、热电偶树Ⅵ232、单热电偶XVIII233、单热电偶 XIX234、单热电偶XX235、单热电偶 XXI311 、单热电偶XXII312 、单热电偶XXIII313、单热电偶XXIV 314、单热电偶XXV315、单热电偶 XXV316I、单热电偶XXVII317、单热电偶XXVIII318 、单热电偶XXIX319、热电偶树Ⅶ320、单热电偶XXX321。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
见图1~图4，一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，包括从下至上依次设置的第一层住舱1、第二层住舱2和第三层住舱3，且所述第一层住舱1的上顶板和第二层住舱2的下底板，第二层住舱2的上顶板和第三层住舱3的下底板均通过法兰固定连接；
沿着第一层住舱1的一侧并列设有第一 直廊11、住舱12、第二直廊13和设备舱14，住舱12的舱口4对应第一层住舱1的另一侧开设，设备舱14的舱口4对应第二直廊13开设，且住舱12包括两间客房，设备舱14包括两间设备舱室，其中包括洗衣房，
第一 直廊11和第二直廊13内对应设有一对第一梯口15，第一 直廊11和第二直廊13对应住舱12的舱口一端通过第三直廊16连通，第一 直廊11水平延伸并形成两个直角拐弯部，且延伸部末端设有舱门5，直角拐弯部的设置用于模拟烟气在直角转弯通道内的流动情况；第二直廊13水平延伸为直廊，且延伸部末端设有舱门5；
沿着第二层住舱2的一侧并列设有第四直廊21、中间舱22和第五直廊23，中间舱22对应第四直廊21和第五直廊23分别设有舱口4，中间舱22为餐厅或是剧院等。
第四直廊21和第五直廊23对应设有一对第二梯口24，且第一梯口和第二梯口一一对应竖直贯通，第四直廊21和第五直廊23分别水平延伸，第四直廊21和第五直廊23的水平延伸部对应设有一对第三梯口25，且延伸部末端分别设有舱门5；
第三层住舱3为“工”字形的连通直廊31，且“工”字形的上、下水平部的两端分别设有舱门5，连通直廊上对应设有一对第四梯口32，第三梯口和第四梯口一一对应竖直贯通，
每个所述第一梯口、第二梯口、第三梯口和第四梯口上均铰接连接有梯口盖；
所述第一 直廊11及其延伸部、第二直廊13及其延伸部、第三直廊16、第四直廊21、第五直廊23和连通直廊31内的顶部分别均匀设有单热电偶，且第一 直廊11及其延伸部、第二直廊13及其延伸部、第三直廊16、第四直廊21、第五直廊23和连通直廊31上均设有一个热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶；
所述住舱12、设备舱14或中间舱22内设置火源装置6；
所述住舱12、设备舱14、中间舱22、第一 直廊11及其延伸部、第二直廊13、第三直廊16及其延伸部、第四直廊21及其延伸部、第五直廊23及其延伸部和连通直廊31的外侧壁上均设有至少一个钢化玻璃观察窗7；
模拟实验时，点燃住舱12、设备舱14或中间舱22的火源装置6，控制火源的大小以及燃烧时间，分别测得烟气蔓延处每个测点的温度即相应单热电偶和热电偶树测得的温度，并通过钢化玻璃观察窗7观察记录烟气情况，待火源熄灭后开启第三层住舱3的舱门5，排除实验所产生的烟气。
见图8，每个所述火源装置6包括电子天平61、隔热板62、油盘支撑柱63和油盘64，电子天平61外罩设有防护罩65，电子天平61的上端设置有水平的隔热板62，隔热板62上直立有油盘支撑柱63，油盘支撑柱63的上端伸出防护罩65，并固定连接着所述油盘64的底端。
所述第一直廊11、第四直廊21和“工”字形的上水平部位于同一竖直位置，且第一直廊11和第四直廊21通过对应的第一梯口和第二梯口连通，第四直廊21和“工”字形的上水平部通过对应的第三梯口和第四梯口连通；
所述第二直廊13、第五直廊23和“工”字形的下水平部位于同一竖直位置，且第二直廊13、第五直廊23通过对应的第一梯口和第二梯口连通，第五直廊23和“工”字形的下水平部通过对应的第三梯口和第四梯口连通。
设置有火源装置6的所述客房、设备舱室或中间舱22内设有热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶。
所述第一层住舱1、第二层住舱2和第三层住舱3的高度均为范围，
第一 直廊11及其延伸部的长度范围、第二直廊13的长度范围、第三直廊16及其延伸部的长度范围、第四直廊21及其延伸部的长度范围、第五直廊23及其延伸部的长度范围；
相邻单热电偶的距离为范围，同一热电偶树上相邻热电偶的距离为范围；
上述范围均用于限定。
所述第一层住舱1的上顶板和第二层住舱2的上顶板上分别均匀布置有支撑横梁8；
所述第一层住舱1的下底板的每个侧边上均匀设有福马轮17。
所述每个钢化玻璃观察窗7卡合在安装框的安装槽内，安装框通过铰链连接在对应的住舱侧壁上，安装框的至少两侧边上分别设有把手71，每个把手71和对应的住舱侧壁扣合时对应舱室封闭。
见图5~图7，
见图5，第一 直廊11上依次布置为单热电偶Ⅰ111、单热电偶Ⅱ112、单热电偶Ⅲ113、单热电偶Ⅳ114、单热电偶Ⅴ115、单热电偶Ⅵ116、热电偶树Ⅰ117、单热电偶Ⅶ118，
单热电偶Ⅰ111、单热电偶Ⅱ112、单热电偶Ⅲ113、单热电偶Ⅳ114、单热电偶Ⅴ115、单热电偶Ⅵ116和单热电偶Ⅶ118依次形成的测点分别计为1-6、1-7、1-8、1-9、1-10、1-11、1-12，
热电偶树Ⅰ117自下至上的包括6个单热电偶，依次形成的测点分别为1-D-1、1-D-2、1-D-3、1-D-4、1-D-5、1-D-6；
见图6，第二直廊13上依次布置为热电偶树II131、单热电偶 VIII132、单热电偶IX133、单热电偶X134，单热电偶 VIII132、单热电偶IX 133和单热电偶X134依次形成的测点分别计为1-1、1-2、1-3，
热电偶树II131自下至上的包括6个单热电偶，依次形成的测点分别为1-B-1、1-B-2、1-B-3、1-B-4、1-B-5、1-B-6；
见图6，第三直廊16上依次布置为单热电偶 XI161、热电偶树Ⅲ162、单热电偶XII163，单热电偶 XI161和单热电偶 XII163形成的测点分别计为1-4和1-5，
热电偶树Ⅲ162自下至上的包括6个单热电偶，依次形成的测点分别计为1-C-1、1-C-2、1-C-3、1-C-4、1-C-5、1-C-6，
火源装置旁的热电偶树Ⅳ164，热电偶树Ⅳ164自下至上的包括8个单热电偶，依次形成的测点分别为1-A-1、1-A-2、1-A-3、1-A-4、1-A-5、1-A-6、1-A-7、1-A-8；
第四直廊21上依次布置为单热电偶依次为单热电偶XIII211、热电偶树Ⅴ212、单热电偶XIV213、单热电偶XV214、单热电偶 XVI 215，
单热电偶XIII211、单热电偶XIV213、单热电偶XV214和单热电偶 XVI 215依次形成的测点分别计为2-5、2-6、2-7、2-8，
热电偶树Ⅴ212自下至上的包括6个单热电偶，依次形成的测点分别为2-B-1、2-B-2、2-B-3、2-B-4、2-B-5、2-B-6；
见图7，第五直廊23上依次布置为单热电偶XVII231、热电偶树Ⅵ232、单热电偶XVIII233、单热电偶 XIX234、单热电偶XX235，
单热电偶XVII231、单热电偶XVIII233、单热电偶 XIX234和单热电偶XX235依次形成的测点分别计为2-1、2-2、2-3、2-4，
热电偶树Ⅵ232自下至上的包括6个单热电偶，依次形成的测点分别为2-A-1、2-A-2、2-A-3、2-A-4、2-A-5、2-A-6；
连通直廊31的上水平部对应的直廊上的单热电偶依次为单热电偶 XXI311 、单热电偶XXII312 、单热电偶XXIII313和单热电偶XXIV 314，依次形成的测点分别计为3-10、3-10、3-9、3-8、3-7，
连通直廊31的下水平部对应的直廊上的单热电偶依次为单热电偶XXV315、单热电偶 XXV316I、单热电偶XXVII317、单热电偶XXVIII318 ，依次形成的测点分别为3-1、3-2、3-3、3-4，
连通直廊31的竖直部对应的直廊上依次布置为单热电偶XXIX319、热电偶树Ⅶ320、单热电偶XXX321，
单热电偶XXIX319和单热电偶XXX321形成的测点分别计为3-6、3-7，
热电偶树Ⅶ320自下至上的包括6个单热电偶，依次形成的测点分别为3-A-1、3-A-2、3-A-3、3-A-4、3-A-5、3-A-6。
实验时火源装置6设在设备舱14内，烟气第一层住舱1、第二层住舱2和第三层住舱3内的流通见图5~图7上的箭头所示，实验前开启所有梯口，开启住舱12的舱口4便于烟气在三层舱体内流动，其余舱口关闭，实验准备阶段开启钢化玻璃观察窗7，向火油盘64倒入庚烷作为实验火源，清洁钢化玻璃观察窗7便于实验现象观测，开启实验数据采集装置，利用点火枪点燃庚烷，实验过程中火源所产生的烟气住舱12的舱口4溢出后沿着直廊和梯口从第一层住舱1流向第二层住舱2，最终蔓延至第三层住舱3。
单个热电偶记录实验过程中各层直廊顶部的温度变化，热电偶树记录各层的竖向温度分布情况，待火源熄灭后开启第三层住舱3的舱门5，排除实验所产生的烟气。
图5~图7上的所有测点均为从上至下、从左至右依次排开计数，所有测点及测点温度见下表1：
实验过程中各温度测点所测的平均温度如表1所示。
上述实验时火源装置6设在设备舱14内，实验数据表明火源所在的舱室内竖向高度上温度差异较大，舱室上部为热烟气层，舱室下下部为空气层，舱室顶棚最高烟气温度达到259.6℃。
火灾烟气在溢出火源所在的舱室后沿着走廊通道和梯口在三层舱段内蔓延，其中在水平流动过程中温度衰减迅速，蔓延至所在住舱的另一侧时烟气温度已经衰减至环境温度附近。
第一 直廊11及其延伸部和第二直廊13及其延伸部内的烟气温度在竖向高度上差异较大，走廊上部烟气温度比下部高约20℃，而烟气通过第一梯口向上层蔓延后，第二层住舱2和第三层住舱3的走廊通道内竖向高度上差异减小，表明烟气跨层蔓延后沉降至较低位置，火灾危险性增大。
由于水平蔓延过程中温度衰减导致热浮力作用减弱，第四直廊21和连通直廊31处温度几乎没有变化，表明此处没有烟气流动。
烟气蔓延至第三层住舱3的走廊通道时，尽管温度较低，但竖向高度上温度分布均匀，表明火灾烟气在走廊通道内沉降至较低水平，同时火场的能见度大大降低。
同样的实验时火源装置6设在住舱12或中间舱22内，可参照上述实验进行，并分析实验数据得到相应结论。
因此通过本发明装置能够有效模拟火灾烟气在船舶舱段内的流动行为并检测温度分布规律，为船舶消防理论的发展和实践提供数据支撑。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：包括从下至上依次设置的第一层住舱（1）、第二层住舱（2）和第三层住舱（3），且所述第一层住舱（1）的上顶板和第二层住舱（2）的下底板，第二层住舱（2）的上顶板和第三层住舱（3）的下底板均通过法兰固定连接；
沿着第一层住舱（1）的一侧并列设有第一直廊（11）、住舱（12）、第二直廊（13）和设备舱（14），住舱（12）的舱口（4）对应第一层住舱（1）的另一侧开设，设备舱（14）的舱口（4）对应第二直廊（13）开设，且住舱（12）包括一间以上客房，设备舱（14）包括一间以上设备舱室，第一直廊（11）和第二直廊（13）内对应设有一对第一梯口（15），第一 直廊（11）和第二直廊（13）对应住舱（12）的舱口一端通过第三直廊（16）连通，第一 直廊（11）水平延伸并形成两个直角拐弯部，且延伸部末端设有舱门（5），第二直廊（13）水平延伸为直廊，且延伸部末端设有舱门（5）；
沿着第二层住舱（2）的一侧并列设有第四直廊（21）、中间舱（22）和第五直廊（23），中间舱（22）对应第四直廊（21）和第五直廊（23）分别设有舱口（4），
第四直廊（21）和第五直廊（23）对应设有一对第二梯口（24），且第一梯口和第二梯口一一对应竖直贯通，第四直廊（21）和第五直廊（23）分别水平延伸，第四直廊（21）和第五直廊（23）的水平延伸部对应设有一对第三梯口（25），且延伸部末端分别设有舱门（5）；
第三层住舱（3）为“工”字形的连通直廊（31），且“工”字形的上、下水平部的两端分别设有舱门（5），连通直廊上对应设有一对第四梯口（32），第三梯口和第四梯口一一对应竖直贯通，每个所述第一梯口、第二梯口、第三梯口和第四梯口上均铰接连接有梯口盖；
所述第一 直廊（11）及其延伸部、第二直廊（13）及其延伸部、第三直廊（16）、第四直廊（21）、第五直廊（23）和连通直廊（31）内的顶部分别均匀设有单热电偶，且第一 直廊（11）及其延伸部、第二直廊（13）及其延伸部、第三直廊（16）、第四直廊（21）、第五直廊（23）和连通直廊（31）上均设有一个热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶；
所述住舱（12）、设备舱（14）或中间舱（22）内设置火源装置（6）；
所述住舱（12）、设备舱（14）、中间舱（22）、第一 直廊（11）及其延伸部、第二直廊（13）、第三直廊（16）及其延伸部、第四直廊（21）及其延伸部、第五直廊（23）及其延伸部和连通直廊（31）的外侧壁上均设有至少一个钢化玻璃观察窗（7）；
模拟实验时，点燃住舱（12）、设备舱（14）或中间舱（22）的火源装置（6），控制火源的大小以及燃烧时间，分别测得烟气蔓延处每个测点的温度即相应单热电偶和热电偶树测得的温度，并通过钢化玻璃观察窗（7）观察记录烟气情况，待火源熄灭后开启第三层住舱（3）的舱门（5），排除实验所产生的烟气。
2.根据权利要求1所述一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：每个所述火源装置（6）包括电子天平（61）、隔热板（62）、油盘支撑柱（63）和油盘（64），电子天平（61）外罩设有防护罩（65），电子天平（61）的上端设置有水平的隔热板（62），隔热板（62）上直立有油盘支撑柱（63），油盘支撑柱（63）的上端伸出防护罩（65），并固定连接着所述油盘（64）的底端。
3.根据权利要求1所述一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：所述第一直廊（11）、第四直廊（21）和“工”字形的上水平部位于同一竖直位置，且第一直廊（11）和第四直廊（21）通过对应的第一梯口和第二梯口连通，第四直廊（21）和“工”字形的上水平部通过对应的第三梯口和第四梯口连通；
所述第二直廊（13）、第五直廊（23）和“工”字形的下水平部位于同一竖直位置，且第二直廊（13）、第五直廊（23）通过对应的第一梯口和第二梯口连通，第五直廊（23）和“工”字形的下水平部通过对应的第三梯口和第四梯口连通。
4.根据权利要求1所述一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：设置有火源装置（6）的所述客房、设备舱室或中间舱（22）内设有热电偶树，每个热电偶树包括垂直间隔布置的4个以上的热电偶。
5.根据权利要求1所述一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：所述第一层住舱（1）、第二层住舱（2）和第三层住舱（3）的高度均为0.5m~1.0m，第一 直廊（11）及其延伸部的长度在2.0 m~5.0m、第二直廊（13）的长度在2.0 m~5.0m、第三直廊（16）及其延伸部的长度在2.0 m~5.0m、第四直廊（21）及其延伸部的长度在2.0 m~5.0m、第五直廊（23）及其延伸部的长度在2.0 m~5.0m；
相邻单热电偶的距离为0.1m以上，同一热电偶树上相邻热电偶的距离为0.1m以下。
6.根据权利要求1所述一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：所述第一层住舱（1）的上顶板和第二层住舱（2）的上顶板上分别均匀布置有支撑横梁（8）；所述第一层住舱（1）的下底板的每个侧边上均匀设有福马轮（17）。
7.根据权利要求1所述一种小尺度多层住舱段火灾烟气流动实验模拟装置，其特征在于：所述每个钢化玻璃观察窗（7）卡合在安装框的安装槽内，安装框通过铰链连接在对应的住舱侧壁上，安装框的至少两侧边上分别设有把手（71），每个把手（71）和对应的住舱侧壁扣合时对应舱室封闭。
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