RU2133631C1 - Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава - Google Patents
Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133631C1 RU2133631C1 RU97115038A RU97115038A RU2133631C1 RU 2133631 C1 RU2133631 C1 RU 2133631C1 RU 97115038 A RU97115038 A RU 97115038A RU 97115038 A RU97115038 A RU 97115038A RU 2133631 C1 RU2133631 C1 RU 2133631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- convective
- burner
- flow
- composition
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам для моделирования воздействия термических поражающих факторов, например, пламени пожаров, на материалы средств индивидуальной защиты (СИЗ) для оценки их термозащитных свойств. Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава содержит жестко закрепленную на основной плите горелку с горючей жидкостью, панель радиационного потока из отражателя и кварцево-галогенных ламп накаливания, размещенную на направляющих, расположенных на основной плите, для перемещения относительно горелки в направлении действия теплового потока. Благодаря такому выполнению устройства его использование обеспечивает возможность применения любого вида горючего, а также путем перемещения панели радиационного потока относительно горелки задавать необходимую его интенсивность. Использование этого устройства позволяет значительно повышать интенсивность моделируемого радиационно-конвективного потока и регулировать соотношение его энергетических составляющих. 2 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области создания устройств для моделирования воздействия термических поражающих факторов, например, пламени пожаров, на материалы средств индивидуальной защиты (СИЗ) для оценки их термозащитных свойств.
В зависимости от типа горючего воздействующий на образец тепловой поток имеет различное соотношение радиационной и конвективной составляющих, изменяющееся в широких пределах [1]. Радиационная и конвективная составляющие пламени определяются по известным формулам соответственно
qn= εσ•[(Tпл/1000)4-(TE/1000)4],
где ε - излучательная способность пламени;
σ - постоянная Стефана-Больцмана;
Tпл - температура пламени, K;
TE - температура среды, K;
qк= α•(Tпл-TE),
где α - коэффициент теплообмена, Вт/(м2•K).
qn= εσ•[(Tпл/1000)4-(TE/1000)4],
где ε - излучательная способность пламени;
σ - постоянная Стефана-Больцмана;
Tпл - температура пламени, K;
TE - температура среды, K;
qк= α•(Tпл-TE),
где α - коэффициент теплообмена, Вт/(м2•K).
Известны устройства для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава, выполненные в виде горелок, имеющих разнообразные конструкции: однопламенные, многопламенные, с отражателями и без них [2] . Однопламенная горелка представляет собой газовое сопло и смесительную камеру, в которой происходит смешение газа с засасываемым инжекционным путем воздухом [2, с. 336]. Многопламенные горелки представляют собой систему горелок, снабженных общиv кожухом [2, с. 339].
Для питания данных устройств используют топливо, исходным агрегатным состоянием которого могут быть газ, пары или жидкость, которая переходит в газообразное состояние за счет теплоты от окружающей среды или при подогреве специально для этой цели.
Однако реализация указанных устройств для цели исследования термозащитных свойств СИЗ затруднена тем, что их использование не позволяет регулировать интенсивность теплового потока при заданном соотношении радиационной и конвективной составляющих.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является устройство, представляющее собой газовую горелку, жестко закрепленную на плите с отражателем (патент Германии N 3924664, кл. A 62 C 39/00, 11.10.90).
Недостатком прототипа является то, что его использование хотя и повышает интенсивность моделируемого теплового потока, однако также не позволяет регулировать интенсивность теплового потока при заданном соотношении радиационной и конвективной составляющих.
Этот недостаток устраняется в заявляемом изобретении тем, что устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава (фиг. 1) содержит жестко закрепленную на основной плите горелку (фиг. 2) с горючей жидкостью и панель радиационного потока из отражателя и кварцево-галогенных ламп накаливания, размещенную на направляющих, расположенных на основной плите, для возможности перемещения относительно горелки в направлении действия теплового потока.
На фиг. 1 представлено устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава; на фиг. 2 - горелка, источником открытого пламени которой является паровоздушная смесь горючего, которая поджигается на выходе смесительной камеры горелки, корпус которой выполняет роль газового сопла.
Устройство содержит основную плиту 1, горелку 2, жестко закрепленную на основной плите 1, 3 - отражатель панели радиационного потока, 4 - кварцево-галогенные лампы накаливания, 5 - направляющие, на которых расположены лампы накаливания и отражатель для возможности перемещения относительно горелки в направлении действия теплового потока, 6 - смесительную камеру, 7 - затвор, исключающий попадание горючего в магистраль подвода воздуха, 8 - горючую жидкость, 9 - барботажные кольца, 10 - корпус горелки.
Источником открытого пламени является паровоздушная смесь горючего, которая поджигается на выходе из смесительной камеры 6 горелки (фиг.2), корпус которой выполняет роль газового сопла. Воздух, подаваемый от компрессора, проходя через затвор 7, исключающий попадание горючего 8 в магистраль подвода воздуха, распределяется на барботажных кольцах 9, расположенных между корпусом 10 горелки и затвором 7, обогащаясь парами горючего. Высота пламени регулируется путем изменения расхода воздуха.
Благодаря такому выполнению устройства его использование обеспечивает возможность применения любого вида горючего, а также путем перемещения панели радиационного потока относительно горелки задавать необходимую его интенсивность. Использование этого устройства позволяет значительно повышать интенсивность моделируемого радиационно-конвективного потока и регулировать соотношение его энергетических составляющих. Для осуществления заявляемых технических решений установлены оптимальные параметры щелевой горелки; разработан способ оценки энергетических характеристик моделируемых тепловых потоков; проведена калибровка установки в зависимости от интенсивности оптического излучения (определяется расстояние от излучателя до факела пламени) для горючих различного типа (бензол, этанол, ацетон, горюче-смазочные материалы и т.п.).
В результате экспериментальной проверки работоспособности заявляемого способа и устройства обнаружены их новые указанные выше преимущества (см. табл. 1 и 2).
Параметры щелевой горелки определены исходя из размеров рабочего пятна, создаваемого излучателем, имеющим снижение облученности по краям не более 10%. Установлено, что эти размеры соответствуют прямоугольнику со сторонами (50 х 60) мм. Для этих условий выполнен подбор основных параметров горелки: рабочий объем горючего в горелке 20 - 30 мл; массовый расход горючего 0,8 - 1,2 мл/с; скорость газа на выходе из горелки 0,2 - 0,4 м/с.
Для определения величины энергетических составляющих моделируемого теплового потока использовали медный адиабатический калориметр на основе медь-константановых термопар по общеизвестной методике и преобразователь типа ТПИ-2М.1 [3].
Методика работы заключалась в следующем.
Проводили калибровку энергетических параметров установки при различных соотношениях радиационного и конвективного потоков (способ изменения составляющих см. выше) при использовании медного калориметра; закрепляли в держатель силикатное стекло взамен образца СИЗ, на расстоянии 15 мм от которого с тыльной стороны устанавливали ТПИ-2М.1, и определяли коэффициент ослабления радиационного потока стеклом и воздухом; рассчитывали требуемые величины при известности интегрального значения теплового потока и его радиационной составляющей.
Отмечено, что при выполнении данных расчетов собственным излучением силикатного стекла пренебрегали, так как температура его тыльной поверхности при проведении экспериментов не превышала 30 - 70oC.
Таким образом, применение заявляемого устройства позволяет моделировать высокоэнергетические радиационно-конвективные потоки различной интенсивности и регулировать соотношение энергетических составляющих для оценки термозащитных свойств СИЗ, используемых личным составом подразделений противопожарной обороны, отрядов ликвидации последствий аварий различного характера и т.п.
Источники информации
1. В. М.Мальцев, М.И.Мальцев, Л.Я.Кашпоров. Основные характеристики горения. - М.: "Химия", 1977, 320 с.
1. В. М.Мальцев, М.И.Мальцев, Л.Я.Кашпоров. Основные характеристики горения. - М.: "Химия", 1977, 320 с.
2. Т.Бураковский, Е.Гизиньский, А.Саля. Инфракрасные излучатели. Пер. с польского, Л., Энергия, 1978, 408 с.
3. Преобразователь первичный измерительный калометрический. - Паспорт ПН 40.000 ПС.
Claims (1)
- Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава, отличающееся тем, что оно содержит жестко закрепленную на основной плите горелку с горючей жидкостью и панель радиационного потока из отражателя и кварцево-галогенных ламп накаливания, размещенную на направляющих, расположенных на основной плите, для возможности перемещения относительно горелки в направлении действия теплового потока.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97115038A RU2133631C1 (ru) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97115038A RU2133631C1 (ru) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU97115038A RU97115038A (ru) | 1999-06-20 |
| RU2133631C1 true RU2133631C1 (ru) | 1999-07-27 |
Family
ID=20196967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97115038A RU2133631C1 (ru) | 1997-08-20 | 1997-08-20 | Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2133631C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616355C1 (ru) * | 2015-12-17 | 2017-04-14 | Анатолий Михайлович Скоробогатов | Способ физического моделирования динамических состояний радиационного фона в местах стационарного размещения детекторов ионизирующих излучений и устройство для его реализации |
-
1997
- 1997-08-20 RU RU97115038A patent/RU2133631C1/ru active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2616355C1 (ru) * | 2015-12-17 | 2017-04-14 | Анатолий Михайлович Скоробогатов | Способ физического моделирования динамических состояний радиационного фона в местах стационарного размещения детекторов ионизирующих излучений и устройство для его реализации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5000162A (en) | Clean burning glowing ember and gas log burner system | |
| US3805763A (en) | Flush-mountable, self-cooling gas-fired heater | |
| FR2678360B1 (fr) | Appareil de chauffage avec bruleur catalytique. | |
| US3561902A (en) | Radiant burner | |
| US4992041A (en) | Method and apparatus for producing a wood-like flame appearance from a fireplace-type gas burner | |
| EP0070360A2 (en) | A heating system | |
| ES2056766T1 (es) | Aparato quemador para hornos de procesamiento de metales. | |
| US3291115A (en) | Infra-red heaters | |
| RU2133631C1 (ru) | Устройство для моделирования теплового потока сложного радиационно-конвективного состава | |
| EP0646229B1 (en) | Artificial log gas fireplace and method therefor | |
| US2966944A (en) | Liquid fuel burning heater | |
| US3353583A (en) | Infra red ray generating space heater | |
| US3203413A (en) | Infrared heater | |
| ES302187A1 (es) | Aparato de calefaccion por radiacion y conveccion | |
| GB2136949A (en) | Solid fuel effect gas fires | |
| US3364914A (en) | Heating and lighting apparatus | |
| SE8605528L (sv) | Spritkok | |
| Makmool et al. | Thermal efficiency and pollutant emissions of domestic cooking burners using DME-LPG blends as fuel | |
| US6026805A (en) | Heating apparatus | |
| Koohyar et al. | An experimental technique for the ignition of solids by flame irradiation | |
| US2293756A (en) | Gas burner | |
| JPS599123Y2 (ja) | 赤外線発生装置 | |
| EP0400845B1 (en) | Improvements relating to gas burners | |
| CA2136649A1 (en) | Expandable styrene polymers of high heat resistance | |
| GB1257420A (ru) |