船舶火灾的模拟实验装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104167118 A(43)申请公布日 2014.11.26

(21)申请号 201410336054.5(22)申请日 2014.07.15

(71)申请人上海海事大学

地址201306 上海市浦东新区临港新城海港

大道1550号(72)发明人焦宇 汪金辉 康与涛 吴玉剑

许涛 陈伟炯(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有

限公司 31227

代理人刘朵朵(51)Int.Cl.

G09B 9/00(2006.01)

权利要求书2页 说明书7页 附图6页权利要求书2页 说明书7页 附图6页

(54)发明名称

船舶火灾的模拟实验装置(57)摘要

本发明公开了一种船舶火灾的模拟实验装置，包括密闭舱室，密闭舱室水平放置，密闭舱室的长与高的比例在10：1以内；密闭舱室的侧面为透明耐火玻璃，密闭舱室的顶面、底面均采用设于不锈钢板内的复合岩棉结构；自动通风控制机构，自动通风控制机构设于密闭舱室的上方，自动通风控制机构分别与密闭舱室的两端相连通；火源燃烧系统，火源系统设于密闭舱室内，火源燃烧系统与进风管之间的距离在1～3米内；烟气监控系统，所述烟气监控系统密闭舱室内；数据采集电脑，数据采集电脑通过多通道数据采集仪分别与火源燃烧系统以及烟气监控系统相连；数据采集电脑还与自动通风控制机构相连。CN 104167118 A CN 104167118 A

权 利 要 求 书

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1.一种船舶火灾的模拟实验装置，其特征在于，包括：

密闭舱室，所述密闭舱室水平放置，所述密闭舱室呈长方体结构，其长、宽、高的范围分别为10～20米、0.6～1.2米、1.0～2.0米，其中，所述密闭舱室的长与高的比例在10：1以内；所述密闭舱室的侧面为透明耐火玻璃，所述密闭舱室的顶面、底面均采用设于不锈钢板内的复合岩棉结构；

自动通风控制机构，所述自动通风控制机构设于所述密闭舱室的上方，所述自动通风控制机构分别与所述密闭舱室的两端相连通；

火源燃烧系统，所述火源燃烧系统设于密闭舱室内，所述火源燃烧系统与自动通风控制机构中的进风管之间的距离在1～3米内；

烟气监控系统，所述烟气监控系统设于密闭舱室内；数据采集电脑，所述数据采集电脑通过多通道数据采集仪分别与所述火源燃烧系统以及所述烟气监控系统相连；所述数据采集电脑还与自动通风控制机构相连。

2.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，所述自动通风控制机构包括进风管、出风管、轴流式防爆排烟风机以及通风控制系统，所述进风管以及出风管的横截面均为正方形，所述进风管以及出风管分别设于密闭舱室两端的上方，所述进风管以及出风管分别通过阀门与密闭舱室相连通，所述轴流式防爆排烟风机与所述出风管的出口相连通；所述通风控制系统分别与阀门以及轴流式防爆排烟风机相连；所述通风控制系统还与数据采集电脑相连。

3.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，所述火源燃烧系统包括燃烧系统、燃料供应系统以及火源控制系统，所述燃烧系统包括横截面为圆形的油盘，所述油盘的直径范围：10～50厘米；所述油盘内还设有电加热丝；

所述燃料供应系统包括装有液体燃料的筒体，所述筒体内设有两块自上而下放置的挡板，其中，

一挡板的上端的水平位置高于所述油盘内的液体燃料的油面的水平位置，该挡板的下端设于筒体的底部的上方；

另一挡板的下端与所述筒体的底部固定连接，其上端与所述油盘内的液体燃料的油面在同一个水平面上；

所述挡板将筒体分为三个油腔，其中，第一油腔以及第二油腔的底部连通，第三油腔内设有油泵，所述油泵通过输油导管与所述第二油腔相连通；所述两挡板之间的油腔为第二油腔；

所述电加热丝以及所述油泵分别与所述火源控制系统相连；所述筒体的下方以及油盘的下方分别设有电子天平，所述电子天平分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

4.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，所述烟气监控系统包括温度检测机构、风速检测机构、烟气浓度检测机构以及压力检测机构。

5.根据权利要求4所述的模拟实验装置，其特征在于，所述温度检测机构包括若干组温度传感器，各组温度传感器沿密闭舱室的轴线均匀间

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权 利 要 求 书

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隔设于密闭舱室内，所述每组温度传感器内包括若干个自上而下均匀间隔垂直排列的温度传感器；每个温度传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

6.根据权利要求4所述的模拟实验装置，其特征在于，所述压力检测机构包括若干个压力传感器，所述压力传感器在同一个水平面内设于火源燃烧系统的下风口的密闭舱室的顶面的中心线下方，该水平面与所述密闭舱室的顶面的距离在5cm以内；每个压力传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

7.根据权利要求4所述的模拟实验装置，其特征在于，所述烟气浓度检测机构包括若干个烟雾传感器，所述烟雾传感器的前端通过能够闭合的烟气浓度取样孔伸入密闭舱室内，所述烟气浓度取样孔设于密闭舱室的同一侧面上，所述烟气浓度取样孔连成的直线为一水平线，该水平线距离密闭舱室的顶面的距离在30厘米以内；所述烟气浓度取样孔均设于火源燃烧系统的下风口；所述烟雾传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

8.根据权利要求4所述的模拟实验装置，其特征在于，所述风速检测机构设于密闭舱室的横截面上，所述风速检测机构与所述自动通风控制机构中的出风管的水平距离大于三倍通道的当量直径；所述风速检测机构包括均匀间隔垂直排列的若干组风速传感器，每组风速传感器内包括若干个风速传感器，其中，相邻四个风速传感器构成的矩形面积在0.05m2以内；所述风速传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

9.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，还包括液压式升降平台，所述液压式升降平台分别设于密闭舱室两端的下方，所述液压式升降平台调节密闭舱室与水平面的倾斜夹角，倾斜夹角的调节范围为±15°。

10.根据权利要求1所述的模拟实验装置，其特征在于，

所述自动通风控制机构调节烟气在所述火源燃烧系统下风口方向由分层到完全沉降的临界点，所述临界点满足以下条件：

中的(Fr)cr＝1时；

式中：(Fr)cr弗氏判别式；

λ为上部热烟气流厚度与密闭舱室高度的比值；Z为密闭舱室上部的热烟气流高度；h为密闭舱室高度。

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船舶火灾的模拟实验装置

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技术领域

[0001]

本发明涉及船舶火灾的模拟技术，更具体地说，是涉及一种船舶火灾的模拟实验

装置。背景技术

在各类船舶灾害中，火灾是主要危害之一，船舶火灾产生的有毒有害高温烟气是造成人员伤亡的直接原因。因此，探索一种有效的能直接对船舶火灾的烟气运动进行模拟实验的新方法是很有必要的。目前研究火灾烟气蔓延规律的手段有实验研究和计算机数值模拟，其中计算机数值模拟技术包括场模型技术、区域模型技术和网络模型技术。作为水上运输工具，船舶舱室具有密封性，空间结构复杂，各个舱室是一个的空间，而整体上是一个具有通风系统的网络，单一的火灾蔓延模型并不能完全从局部到整体全面表征船舶火灾及烟气的运移规律，现有的火灾计算模拟与当前船舶火灾事故频发的现实存在矛盾，因此急需整合现有模拟实验技术的优点，研究船舶火灾烟气场景特性的场模型、区域模型和网络模型间的耦合技术，以实现由局部到整体全面计算船舶火灾发生后的场景特性。这就需要建立船舶火灾场景特性的场-区-网耦合模拟实验平台，将船舶火灾的场、区、网三种技术手段结合起来，开发三者之间的耦合技术，以全面表征具有复杂空间结构的船舶火灾场景特性。然而，船舶火灾场-区-网耦合模拟模型的研究鲜少，未见有建立相关实验装置的文献。

[0002]

发明内容

[0003] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种船舶火灾的模拟实验装置。

[0004] 为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：[0005] 一种船舶火灾的模拟实验装置，包括：[0006] 密闭舱室，所述密闭舱室水平放置，所述密闭舱室呈长方体结构，其长、宽、高的范围分别为10～20米、0.6～1.2米、1.0～2.0米，其中，所述密闭舱室的长与高的比例在10：1以内；所述密闭舱室的侧面为透明耐火玻璃，所述密闭舱室的顶面、底面均采用设于不锈钢板内的复合岩棉结构；[0007] 自动通风控制机构，所述自动通风控制机构设于所述密闭舱室的上方，所述自动通风控制机构分别与所述密闭舱室的两端相连通；[0008] 火源燃烧系统，所述火源燃烧系统设于密闭舱室内，所述火源燃烧系统与自动通风控制机构中的进风管之间的距离在1～3米内；[0009] 烟气监控系统，所述烟气监控系统设于密闭舱室内；[0010] 数据采集电脑，所述数据采集电脑通过多通道数据采集仪分别与所述火源燃烧系统以及所述烟气监控系统相连；所述数据采集电脑还与自动通风控制机构相连。[0011] 所述自动通风控制机构包括进风管、出风管、轴流式防爆排烟风机以及通风控制

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系统，所述进风管以及出风管的横截面均为正方形，所述进风管以及出风管分别设于密闭舱室两端的上方，所述进风管以及出风管分别通过阀门与密闭舱室相连通，所述轴流式防爆排烟风机与所述出风管的出口相连通；所述通风控制系统分别与阀门以及轴流式防爆排烟风机相连；所述通风控制系统还与数据采集电脑相连。[0012] 所述火源燃烧系统包括燃烧系统、燃料供应系统以及火源控制系统，[0013] 所述燃烧系统包括横截面为圆形的油盘，所述油盘的直径范围：10～50厘米；所述油盘内还设有电加热丝；

[0014] 所述燃料供应系统包括装有液体燃料的筒体，所述筒体内设有两块自上而下放置的挡板，其中，

[0015] 一挡板的上端的水平位置高于所述油盘内的液体燃料的油面的水平位置，该挡板的下端设于筒体的底部的上方；另一挡板的下端与所述筒体的底部固定连接，其上端与所述油盘内的液体燃料的油面在同一个水平面上；所述挡板将筒体分为三个油腔，其中，第一油腔以及第二油腔的底部连通，第三油腔内设有油泵，所述油泵通过输油导管与所述第二油腔相连通；所述两挡板之间的油腔为第二油腔；

[0016] 所述电加热丝以及所述油泵分别与所述火源控制系统相连；[0017] 所述筒体的下方以及油盘的下方分别设有电子天平，所述电子天平分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

[0018] 所述烟气监控系统包括温度检测机构、风速检测机构、烟气浓度检测机构以及压力检测机构。

[0019] 所述温度检测机构包括若干组温度传感器，各组温度传感器沿密闭舱室的轴线均匀间隔设于密闭舱室内，所述每组温度传感器内包括若干个自上而下均匀间隔垂直排列的温度传感器；每个温度传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。[0020] 所述压力检测机构包括若干个压力传感器，所述压力传感器在同一个水平面内设于火源燃烧系统的下风口的密闭舱室的顶面的中心线下方，该水平面与所述密闭舱室的顶面的距离在5cm以内；每个压力传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。[0021] 所述烟气浓度检测机构包括若干个烟雾传感器，所述烟雾传感器的前端通过能够闭合的烟气浓度取样孔伸入密闭舱室内，所述烟气浓度取样孔设于密闭舱室的同一侧面上，所述烟气浓度取样孔连成的直线为一水平线，该水平线距离密闭舱室的顶面的距离在30厘米以内；所述烟气浓度取样孔均设于火源燃烧系统的下风口；所述烟雾传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。

[0022] 所述风速检测机构设于密闭舱室的横截面上，所述风速检测机构与所述自动通风控制机构中的出风管的水平距离大于三倍通道的当量直径；所述风速检测机构包括均匀间隔垂直排列的若干组风速传感器，每组风速传感器内包括若干个风速传感器，其中，相邻四个风速传感器构成的矩形面积在0.05m2以内；所述风速传感器分别通过多通道数据采集仪与数据采集电脑相连。[0023] 还包括标尺，所述标尺水平设于密闭舱室的侧面的上端。[0024] 还包括液压式升降平台，所述液压式升降平台分别设于密闭舱室两端的下方，所述液压式升降平台调节密闭舱室与水平面的倾斜夹角，倾斜夹角的调节范围为±15°。[0025] 所述自动通风控制机构调节烟气在所述火源燃烧系统下风口方向由分层到完全

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沉降的临界点，所述临界点满足以下条件：

[0026]

中的(Fr)cr＝1时；

式中：(Fr)cr弗氏判别式；

[0028] λ为上部热烟气流厚度与通道高度的比值；[0029] Z为上部热烟气流高度；[0030] h为通道高度。[0031] 与现有技术相比，采用本发明的一种船舶火灾的模拟实验装置，模拟再现船舶舱室火灾羽流、烟气分层及烟气填充整个通道的全部场景特性，本装置模拟再现船舶舱室火灾羽流、烟气分层及烟气填充整个通道的全部场景特性，其有益技术效果可体现在以下几个方面：

[0032] 1.实验数据的稳定性：实验过程中火源燃烧速率恒定，显示供给燃油质量精度0.1克，油盘采用加热电阻丝加热点火；火源点上方顶棚温度控制在800℃以下。实验过程中根据控制油盘尺度和火源燃烧速率，控制烟气在实验舱室距火源点距离不同先产生分层并最终充满整个舱室通道；温度测点精度控制在0.1℃左右；烟气流速精度控制在0.01米

由于实验/秒左右，压力测试精度控制在1帕左右；烟气中一氧化碳测量精度10ppm左右；

条件和参数的可控性和稳定性好，因此实验的可重复性高。[0033] 2.实验功能的扩展性：舱体主体结构放置于高度可调节脚架上，保证舱体倾斜角度范围0～15°，模拟船舶海上航行时由于自然风力或事故而在成的船体倾斜状态，加上油盘尺度大小可调节以改变火源燃烧特性，有助于研究不同火源燃烧特性下倾斜通道中由于烟气的节流效应和浮力效应的综合效应，而产生的火风压对烟气输运的作用机理；舱室顶部可扩展性地安装温度和烟雾浓度报警装置，可研究不同火灾报警装置对火灾响应的规律性和时效性；本实验装置可结合PIV粒子成像测速技术，对火灾流场空间结构以及流动特性开展实验研究。[0034] 总之，本发明的一种船舶火灾的模拟实验装置可研究船舶火灾的场模型、区域模型和网络模型的边界耦合技术，具有实验的可重复性和可扩展性

[0027]

附图说明

[0035] [0036] [0037] [0038] [0039] [0040] [0041]

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图2是图1中的火源燃烧系统的结构示意图；图3是本发明的风速检测机构的结构示意图；图4是图2中的火源燃烧系统的电气控制原理图；图5是本发明的通风自动控制系统的电气控制原理图；图6是本发明的温度和压力监测电气控制原理图；图7是本发明的原理示意图。

具体实施方式

[0042] 下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

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本发明的原理如下：[0044] 请参见图7所示，图中，G为风向，整个密闭舱室沿风向分为8个舱室(图中第一舱室至第八舱室的标号依次为51、52、53、54、55、56、57、58)，火源位于第4舱室，火源处的燃料燃烧开始后，上部烟气的蔓延过程如图中所示，火源附近区域分为上层烟气层和下层冷空气层，烟气层在远离火源的某一位置充分沉降，冷空气层消失，烟气充满整个通道。[0045] 整个船舶火灾有以下三个类型的定义：[0046] 1)场模型又称物理模型，是基于控制火灾过程的质量、动量、能量和化学反应多方面基本方程的一种高层次复杂模型。把研究区域划分成许多微元控制体，能给出三维空间较详细的物理量的分布，但需要较大的计算量和较长的计算时间，只适用于火灾中的火源及其临近空间。

[0047] 2)区域模型又称半物理模型，把空间分成上部分的热烟气层和下部分的冷空气层，每一层内的物理量如温度、烟气浓度等均为均匀分布，所需的计算时间较短。但对于有复杂几何形状、有强火源或强通风的空间，其误差将很大以至失去真实性。并且对于船舶来说，舱室和通道相对于建筑要狭小，分层现象只会出现在舱室或通道的特定局部区域，在非稳态烟气运移过程中，烟气极易充斥整个空间，网络模型更适合于计算火灾烟气的场景特性；

[0048] 3)网模型是一种更为简化的模型，其基本思想是将研究空间内部的每个受限空间视为一个单元节点，并设这些单元节点内部的状态参数(如烟气浓度)均匀分布。烟流只需用均匀参数表示，适用于远离火源且各种混合可视为均匀的通道。事实上，在远离火源的区域，如果能够建立优良的一维网络模型，将更准确地完成对船舶火灾烟气运移规律的整体计算。

[0049] 所述的场-区耦合点可人为选定，一般在火源下风侧1～3m位置较合适。

[0050] 所述的区-网耦合点的产生正是要通过本发明的模拟实验装置的设计来实现，要根据弗氏判别式判断火灾烟气和冷空气分层与否，进而以冷空气层消失的位置作为区-网耦合点。弗氏判别式如下式所示：

[0051]

[0052] [0053]

式中：(Fr)cr弗氏判别式；

λ为上部热烟气流厚度与通道高度的比值；

[0054] Z为上部热烟气流高度；[0055] h为通道高度。

[0056] 随着烟气在通道的蔓延过程中，由于受到上顶和两侧的，热烟气不断卷吸下部冷空气，烟气厚度增后，流速变慢，密度增大，(Fr)cr数逐步变大。当(Fr)cr＞1时，烟气流动的惯性动力下降，此时重力发挥主要作用，上部热烟气和下部冷空气的相对流动比较小，可以认为此时上部热烟气和下部冷空气分层不在明显，以此作为区-网耦合模拟的边界。[0057] 本发明的船舶火灾的模拟实验装置所模拟的场-区-网耦合模拟实验，依据以上理论分析和计算，可实现区-网耦合现象在实验装置有效监测段得以呈现。[0058] 同时，自动通风控制机构的产生会使区-网耦合点向远离火源的方向移动，船舶

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火灾场-区-网耦合模拟实验装置，通过自动通风控制机构在通道里产生0～1.5m/s范围内的可调节风速，实现区-网耦合点在通道有效监测段内的移动，以支持风速影响下的船舶火灾场-区-网耦合模拟研究。[0059] 实施例[0060] 参见图1、图2、图3所示的一种船舶火灾的模拟实验装置，包括密闭舱室15的内部空间为长方体结构，其长度为10m，宽度为0.6m，高度为1.0m，以便烟气层在通道内充分沉降直至充斥整个通道。或者，密闭舱室15的长度为20m、宽度为1.2m，高度为2m，即按一定缩比例尺寸模拟火灾烟气在船舶通道中的蔓延特征。参见图3，密闭舱室15的侧面为透明耐火材料28，便于观察和记录火灾烟气的蔓延特征，平台顶面、底面为复合岩棉材料29，其厚度为10cm，且符合CB/3518.1～3518.6-92，复合岩棉29外部为不锈钢板30作为表面材料。

[0061] 再请参见图1，密闭舱室15两端由右至左分别为进风管81、出风管82，阀门2和轴流式防爆排烟风机3。进风口和出风口为正方形，边长可为0.3m。进风管81侧的阀门以及进风管82侧的阀门和轴流式防爆排烟风机3由通风控制系统4进行指令控制。通风控制系统的控制工况有4个：[0062] (1)同时关闭进、出风管的阀门，不启动轴流式防爆排烟风机，模拟封闭空间下火灾产生、发展及自然熄灭过程。目的是借助所述的实验装置研究火源燃烧特性。[0063] (2)关闭进风管侧的阀门，打开排风管侧的阀门，不启动轴流式防爆排烟风机，以模拟火灾烟气自然蔓延工况，可呈现不同尺度火源的烟气分层及沉降现象，即呈现火灾的场-区、区-网耦合点，实现火灾及烟气的场-区-网耦合模拟。

[00] (3)启动火源系统的同时打开进风管侧和排风管侧的阀门，启动轴流式防爆排烟风机，通过调节轴流式防爆排烟风机的转速实现烟气由分层到完全沉降的临界点在实验通道一定水平尺度范围内的移动，呈现风速对火灾烟气区-网耦合点的影响现象和规律，可支持风速影响下的船舶火灾场-区-网耦合模拟研究。[0065] (4)火灾初始时刻同时关闭进、出风管的阀门，不启动轴流式防爆排烟风机，在火灾发生后某一时刻，打开进、出风管的阀门，同时开启轴流式防爆排烟风机，模拟机械控风对火灾及烟气的影响。[0066] 再请参见图1，火源燃烧系统位置距进风侧1.5m。火源燃烧系统的火源由燃烧系统5和燃料供应系统6组成，详细结构示例参见图2。如图2所示，油盘17的开口断面为圆形，油盘大小可以更换调节，直径可以为10cm到50cm，油盘底面中心开孔通过输油导管24与燃料供应系统相联接。为了便于点燃液体燃料，油盘17内部设置电加热丝18对燃料进行预加热。油盘和燃油的重量通过连杆19传输到天平20上。燃料供应系统6由筒体21、油泵22和挡板23组成。其中挡板23将筒体21的内腔分割成第一油腔、第二油腔和第三油腔三个部分，其中第一油腔和第二油腔之间底部相连形成连通器结构，第二油腔和第三油腔由输油导管24相连接，通过油泵22实现由第三油腔至第二油腔和第一油腔的供油。实验时，将第三油腔中的燃油通过油泵输送至第二油腔中，第二油腔通过底部的开槽向第一油腔供油。由于油泵的出口流量始终大于油箱体向油盘的供油量，因此第一油腔与第二油腔的油面始终保持恒定，并且第二油腔和第三油腔中油面与油盘的油面保持在同一水平线上。同时，由于第一油腔与第二油腔的底部联通，消除出口燃油冲击对液面造成的影响，

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由此使得第一油腔中的油面稳定。油盘系统和供油系统放置在电子天平20上，称量精度可为0.1克，称量数据通过多通道数据采集仪7传输到数据采集电脑8上，见图1。液体燃料25可为液态烷烃、柴油或煤油等。电加热丝18和油泵22通过火源控制系统26实现自动控制。火源控制系统26的功能为：(1)间断启动电加热丝18对液态燃料加热，间断的时间间隔可人为调节；(2)启动或关闭油泵。需要说明的是，火源燃烧系统的燃料消耗量以两个天平所采集的重量总和为准，这个可以避免输油导管因输油而引起的应力抖动进而影响计量的准确性。

[0067] 再请参见图1，对于烟气物理参数的监控包括温度传感器9、压力传感器10、烟气浓度取样孔11和风速检测机构12组成。温度传感器尽可能多以便获取详细地火灾烟气温度分布规律，本示例中温度传感器9沿火源点所在横截面自上而下、自左至右等间隔布置，每组温度传感器自上而下为9个，两组组温度传感器之间的间隔为1m。火灾实验期间密闭舱室内部静压理论上处处相等，但为了有所对比，压力测点可为2～3个，距火源位置不同间隔设置。本示例中压力传感器10为2个，竖直方向上靠近密闭舱室的顶面中心线设置，水平方向距火源断面的距离为2m和6m。烟气浓度取样孔11设置在侧面透明材料28上，竖直方向据顶面距离不大于30cm，以便于获取上层烟气层的气体组分，水平方向上可每隔1m等间隔设置，以便于获取详细的烟气浓度数据。本示例中烟气浓度取样孔11设置为3个，水平方向距火源所在断面的距离为1m、2m和7m，以获取火源附近和远离火源位置的烟气组分物理参数，竖直方向上取样孔距顶板距离为0.25cm。风速检测机构12在A-A断面上，A-A断面靠近排风口侧，风速测量断面距离排风口的水平距离不小于三倍通道的当量直径(当量直径的计算是4倍密闭舱室的横截面的面积除以横截面的周长)，以消除排风口局部涡流对风速测量值的影响。在图1的示例中密闭舱室的横截面为矩形，当量直径为1m，因此设置风速测量A-A断面距排风口侧3.5m。烟气监控系统的数据及火源燃烧系统中的电子天平20的测量数据通过多通道数据采集仪7传输到数据采集电脑8，并通过软件程序实现实验数据的记录和分析。在密闭舱室的水平测试段设置长度标尺13，以便直观观察距火源不同位置的烟气特征，也可配合烟气层监测系统有效监测烟气层蔓延规律。[0068] 参见图1，密闭舱室15为长方体结构，长度方向与水平面夹角14可调节范围为±15°，用来模拟船舶火灾烟气在倾斜密闭舱室中的蔓延规律。夹角14的调节可通过液压式升降平台16来实现。[0069] 参见图3，风速检测机构12布置在A-A断面上。27为风速传感器，断面风速测点的数量的确定原则为：以4个风速传感器为形成的最小矩形面积不大于0.05m2，在本示例中，断面面积为1m2，风速传感器数量设置为25个。[0070] 火源控制系统26的电气控制方法参见图4，油泵22和电热丝18分别由开关CJ1和CJ2控制，XD0为电源指示，XD1和XD2为油泵和电热丝的工作指示。火源控制系统可采取恒定供油方式提供燃料，研究恒定燃烧速率下火灾烟气特征，也可采用一次加注燃料方式，研究一定量的燃料火灾的发生、发展和熄灭过程。[0071] 通风自动控制系统4的电气控制31参见图5，XD3和XD4是电源指示和控制指示，进风管侧的阀门由开关K2控制启闭，XD5为进风管侧的阀门开启指示。出风管侧的阀门由开关K3控制启闭，XD6为出风管侧阀开启指示。

[0072]

参见图6，为温度和压力监测电气控制32，多通道数据采集包括ZR-RX45以及扩展

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器一ZR-RXT1和扩展器二ZR-RXT1。图6所示示例中温度传感器有T1至T48，压力传感器为YL1、YL2和YL3。

[0073] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明的目的，而并非用作对本发明的限定，例如自动通风控制机构、火源燃烧系统、温度检测机构、风速检测机构、烟气浓度检测机构以及压力检测机构等均还可以采用其他的能够达到本发明目的的结构，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求的范围内。

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图1

图2

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图3

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图4

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图5

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图6

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图7

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