專利名稱：一種強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，特別是在強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
擴(kuò)散火焰燃燒環(huán)境的主要影響因素之一是強(qiáng)迫對(duì)流條件，研究強(qiáng)迫對(duì)流條件對(duì)擴(kuò)散火焰高度、寬度、顏色、振蕩頻率等特征的影響對(duì)深入了解擴(kuò)散火焰的燃燒機(jī)理和火災(zāi)圖像探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用有十分重要的意義，但是如何獲得不同流場(chǎng)下擴(kuò)散火焰特征一直沒(méi)有合適的裝置。目前國(guó)內(nèi)外研究者多在燃燒艙室內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有擴(kuò)散火焰裝置包括燃燒艙室、擴(kuò)散火焰產(chǎn)生裝置、數(shù)據(jù)采集器等，所述擴(kuò)散火焰產(chǎn)生裝置包括點(diǎn)火裝置、燃燒器和氣體供應(yīng)裝置，點(diǎn)火裝置和燃燒器在燃燒艙室內(nèi)部，燃燒艙室內(nèi)部還有集煙罩，所述集煙罩放置在燃燒艙室內(nèi)火焰上部中心處，底面朝下；所述燃燒器為不銹鋼管，所述點(diǎn)火裝置為電熱絲線圈點(diǎn)火?，F(xiàn)有裝置只能研究靜止空氣環(huán)境下擴(kuò)散火焰的高度、寬度、顏色、振蕩頻率等特征，不能產(chǎn)生強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置可以產(chǎn)生強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境，并改進(jìn)現(xiàn)有的點(diǎn)火裝置，使得點(diǎn)火裝置不影響本發(fā)明所創(chuàng)造的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，燃燒艙室、燃燒器、可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置、強(qiáng)迫對(duì)流產(chǎn)生裝置、燃料供應(yīng)室；所述強(qiáng)迫對(duì)流產(chǎn)生裝置具體包括通風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)、微孔鋁蜂窩芯、風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置、機(jī)盒等；其特征在于將現(xiàn)有擴(kuò)散火焰裝置燃燒艙室內(nèi)的集煙罩和頂蓋去掉，所述燃燒艙室為長(zhǎng)方體形，所述通風(fēng)管道整體為直角形，直角處為圓弧過(guò)渡，安裝在燃燒艙室內(nèi)部，通風(fēng)管道進(jìn)風(fēng)口固定在燃燒艙室側(cè)壁上，與外界環(huán)境相通，出風(fēng)口處固定有所述風(fēng)機(jī)，水平放置，燃燒艙室內(nèi)風(fēng)機(jī)上方上下排列有兩片所述微孔鋁蜂窩芯，兩片所述微孔鋁蜂窩芯之間留有一定距離，所述微孔鋁蜂窩芯為長(zhǎng)方體形的多孔平板，與所述燃燒艙室側(cè)壁為固定連接，燃燒艙室內(nèi)微孔鋁蜂窩芯上方為擴(kuò)散火焰燃燒空間，燃燒器固定在微孔鋁蜂窩芯上，風(fēng)機(jī)采用正壓送風(fēng)的方式通過(guò)通風(fēng)管道將環(huán)境空氣吹入燃燒空間，所述機(jī)盒為長(zhǎng)方體形，放置在燃燒艙室外部側(cè)面，機(jī)盒內(nèi)有三個(gè)直流電源和一個(gè)無(wú)線遙控模塊，其中一個(gè)直流電源與無(wú)線遙控模塊相連，并有控制該無(wú)線遙控模塊工作的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)為一個(gè)可移動(dòng)的遙控開(kāi)關(guān)，用于人工操作控制， 另一個(gè)直流電源與兩個(gè)時(shí)間繼電器和電磁鐵相連，無(wú)線遙控模塊的一路開(kāi)關(guān)與時(shí)間繼電器相連，第三個(gè)直流電源與風(fēng)機(jī)相連，機(jī)盒外部的側(cè)面固定有與所述風(fēng)機(jī)相連的電源開(kāi)關(guān)和風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置，用于控制所述風(fēng)機(jī)風(fēng)速，燃燒艙室外部另一側(cè)面為燃料供應(yīng)室，內(nèi)部固定有低壓氣瓶，低壓氣瓶出口固定安裝有減壓閥，減壓閥出口的氣體管道上固定安裝有流量控制器，流量控制器出口的氣體管道通過(guò)T型接頭與燃燒器相連。
所述可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置包括保護(hù)腔體，保護(hù)腔體為長(zhǎng)方體形，其內(nèi)設(shè)有一端與所述保護(hù)腔體固定連接的彈簧和與所述彈簧右端固定連接的鐵管，電磁鐵與所述直流電源相連，且與鐵管均位于所述彈簧的另一端，絕緣管與保護(hù)腔體之間為活動(dòng)連接，且與所述鐵管固定連接，其內(nèi)部嵌有兩根鐵棒且伸出絕緣管一段距離與電熱絲相連，所述絕緣管的端部固定有保護(hù)帽，保護(hù)腔體內(nèi)部底面還固定有第一時(shí)間繼電器和第二時(shí)間繼電器，外部側(cè)面固定有與所述電磁鐵相連的手動(dòng)開(kāi)關(guān)；鐵管、絕緣管、兩根鐵棒、保護(hù)帽均為圓柱形，鐵管和保護(hù)帽的直徑大于絕緣管直徑，放好后上下方向?yàn)閺较蚍较?，絕緣管位于微孔鋁蜂窩芯上方，絕緣管與燃燒艙室為活動(dòng)連接，電磁鐵與鐵管相貼，通電后與鐵管相吸，第一時(shí)間繼電器處于常開(kāi)狀態(tài)，第二時(shí)間繼電器處于常閉狀態(tài)，時(shí)間繼電器用于控制所述直流電源供電時(shí)間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明在現(xiàn)有擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置中加入了強(qiáng)迫對(duì)流產(chǎn)生裝置，實(shí)現(xiàn)了在一些環(huán)境模擬的實(shí)驗(yàn)裝置(如低壓艙、高壓艙)的強(qiáng)迫對(duì)流條件下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)。(2)本發(fā)明將點(diǎn)火裝置設(shè)計(jì)成可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置，使得點(diǎn)火裝置不影響本發(fā)明所創(chuàng)造的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境。(3)本發(fā)明可以應(yīng)用于研究強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰高度、寬度、顏色、振蕩頻率等特征變化，為深入了解擴(kuò)散火焰的燃燒機(jī)理和火災(zāi)圖像探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用都有十分重要的意義，對(duì)上述研究領(lǐng)域的研究均能提供實(shí)驗(yàn)研究的支撐。


圖1為本發(fā)明的擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置布置示意圖；圖2為本發(fā)明中可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置示意圖；圖3為本發(fā)明中機(jī)盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、燃燒艙室，2、點(diǎn)火裝置，3、微孔鋁蜂窩芯，4、機(jī)盒，5、風(fēng)機(jī)，6、通風(fēng)管道，7、 玻璃窗口，8、燃燒器，9、減壓閥，10、低壓氣瓶，11、流量控制器，12、攝像機(jī)，13、彈簧，14、保護(hù)腔體，15、鐵管，16、保護(hù)帽，17、第一時(shí)間繼電器，18、第二時(shí)間繼電器，19、手動(dòng)開(kāi)關(guān)20、電磁鐵，21、絕緣管，22、鐵棒，23、電熱絲，對(duì)、無(wú)線遙控模塊，25、電源開(kāi)關(guān)，沈、無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)， 27、直流電源，觀、風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括燃燒艙室1、燃燒器8、可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置2、強(qiáng)迫對(duì)流產(chǎn)生裝置、機(jī)盒4、燃料供應(yīng)室。燃燒艙室1為長(zhǎng)方體形，通風(fēng)管道6整體為直角形，直角處為圓弧過(guò)渡，安裝在燃燒艙室1內(nèi)部，通風(fēng)管道6進(jìn)風(fēng)口固定在燃燒艙室1側(cè)壁上，與外界環(huán)境相通，出風(fēng)口處固定有風(fēng)機(jī)5，水平放置，燃燒艙室1內(nèi)風(fēng)機(jī)5上方上下排列有兩片所述微孔鋁蜂窩芯3，兩片所述微孔鋁蜂窩芯3之間留有一定距離，所述微孔鋁蜂窩芯3為長(zhǎng)方體形的多孔平板，與所述燃燒艙室1側(cè)壁為固定連接，燃燒艙室1內(nèi)微孔鋁蜂窩芯3上方為擴(kuò)散火焰燃燒空間，燃燒器8固定在微孔鋁蜂窩芯3上，風(fēng)機(jī)5采用正壓送風(fēng)的方式通過(guò)通風(fēng)管道6將環(huán)境空氣吹入燃燒空間，機(jī)盒4為長(zhǎng)方體形，放置在燃燒艙室1外部側(cè)面，機(jī)盒 4內(nèi)有三個(gè)直流電源27和一個(gè)無(wú)線遙控模塊對(duì)，其中一個(gè)直流電源與無(wú)線遙控模塊M相連，另一個(gè)直流電源與兩個(gè)時(shí)間繼電器和電磁鐵20相連，無(wú)線遙控模塊M的一路開(kāi)關(guān)與兩個(gè)時(shí)間繼電器相連，第三個(gè)直流電源與風(fēng)機(jī)5相連，機(jī)盒4外部的側(cè)面固定有與所述風(fēng)機(jī)5 相連的電源開(kāi)關(guān)25和風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置觀，用于控制所述風(fēng)機(jī)5風(fēng)速，控制所述無(wú)線遙控模塊 24工作的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)沈?yàn)橐粋€(gè)可移動(dòng)的遙控開(kāi)關(guān)，用于人工操作控制，燃燒艙室1外部另一側(cè)面為燃料供應(yīng)室，內(nèi)部固定有低壓氣瓶10，低壓氣瓶10出口固定安裝有減壓閥9，減壓閥9出口的氣體管道上固定安裝有流量控制器11，流量控制器11出口的氣體管道通過(guò)T 型接頭與燃燒器8相連；可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置2包括保護(hù)腔體14，保護(hù)腔體14為長(zhǎng)方體形， 其內(nèi)設(shè)有一端與保護(hù)腔體14固定連接的彈簧13和與彈簧13右端固定連接的鐵管15，電磁鐵20與電源27相連，且與鐵管15均位于所述彈簧13的另一端，絕緣管21與保護(hù)腔體14 之間為活動(dòng)連接，且與所述鐵管15固定連接，其內(nèi)部嵌有兩根鐵棒22且伸出絕緣管21 — 段距離與電熱絲23相連，所述絕緣管21的端部固定有保護(hù)帽16，保護(hù)腔體14內(nèi)部底面還固定有第一時(shí)間繼電器17和第二時(shí)間繼電器18，外部側(cè)面固定有與所述電磁鐵20相連的手動(dòng)開(kāi)關(guān)19 ；鐵管15、絕緣管21、兩根鐵棒22、保護(hù)帽16均為圓柱形，鐵管15和保護(hù)帽16 的直徑大于絕緣管21直徑，放好后上下方向?yàn)閺较蚍较?，絕緣管21位于微孔鋁蜂窩芯3上方，絕緣管21與燃燒艙室1為活動(dòng)連接，電磁鐵20與鐵管15相貼，通電后與鐵管15相吸， 第一時(shí)間繼電器17處于常開(kāi)狀態(tài)，第二時(shí)間繼電器18處于常閉狀態(tài)。所述電熱絲23放在燃燒器8出口處上方，用于點(diǎn)燃?xì)怏w。低壓氣瓶10的大小、電熱絲23的材料和長(zhǎng)度、時(shí)間繼電器的設(shè)定時(shí)間、噴嘴的直徑等均可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要來(lái)確定。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，所用參數(shù)采集儀器可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要確定，本發(fā)明實(shí)施例采用攝像機(jī) 12采集火焰的圖像信息，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，攝像機(jī)12處于開(kāi)機(jī)攝像狀態(tài)，本發(fā)明中燃燒艙室1側(cè)面有玻璃窗口 7。過(guò)程如下打開(kāi)風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)25，直流電源27為風(fēng)機(jī)提供電源，風(fēng)機(jī)開(kāi)始工作，產(chǎn)生空氣流場(chǎng)，通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置觀達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需風(fēng)速，環(huán)境空氣通過(guò)通風(fēng)管道6輸送至燃燒艙室1，氣流首先經(jīng)過(guò)一片微孔鋁蜂窩芯3的穩(wěn)流后進(jìn)入一段空間，再經(jīng)過(guò)第二片微孔鋁蜂窩芯3使得氣流分布更均勻和穩(wěn)定，最后進(jìn)入燃燒器8所在空間，即擴(kuò)散火焰燃燒空間，打開(kāi)減壓閥9，低壓氣瓶10內(nèi)的燃料氣體通過(guò)氣體管道輸送至燃燒器8，調(diào)節(jié)流量控制器11至實(shí)驗(yàn)所需氣體燃料的流速，氣體燃料進(jìn)入強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境；按下手動(dòng)開(kāi)關(guān)19，直流電源27為電磁鐵20供電，鐵管15在電磁鐵20吸力的作用下在保護(hù)腔體14中移動(dòng)，并將彈簧13拉伸，同時(shí)絕緣管21伸到燃燒器8上方，按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)沈的一路開(kāi)關(guān)，無(wú)線遙控模塊M 的一路開(kāi)關(guān)閉合，直流電源27為第一時(shí)間繼電器和第二時(shí)間繼電器供電，第一時(shí)間繼電器 17在設(shè)定時(shí)間內(nèi)閉合，電熱絲23通電開(kāi)始點(diǎn)火，第二時(shí)間繼電器18在設(shè)定時(shí)間內(nèi)斷開(kāi)，電熱絲23和電磁鐵20斷電，點(diǎn)火完成，電磁鐵20對(duì)鐵管15的吸力消失，鐵管15和與鐵管相連的絕緣管21在彈簧的恢復(fù)力作用下縮回到保護(hù)腔體14中；氣流的改變使得燃燒環(huán)境發(fā)生改變，影響了火焰的空氣卷吸，使得擴(kuò)散火焰的高度、寬度等參數(shù)特征發(fā)生改變，因通風(fēng)管道6與環(huán)境相通，燃燒艙室1上部開(kāi)放，故本發(fā)明根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要可直接放置在不同環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括燃燒艙室(1)、燃燒器 ⑶、可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置⑵、強(qiáng)迫對(duì)流產(chǎn)生裝置、燃料供應(yīng)室和機(jī)盒⑷；通風(fēng)管道(6)安裝在燃燒艙室(1)內(nèi)部，通風(fēng)管道(6)進(jìn)風(fēng)口固定在燃燒艙室(1)側(cè)壁上，與外界環(huán)境相通，通風(fēng)管道(6)出風(fēng)口處固定有風(fēng)機(jī)(5)，燃燒艙室(1)內(nèi)風(fēng)機(jī)( 上方上下排列有兩片微孔鋁蜂窩芯(3)，所述兩片微孔鋁蜂窩芯(3)之間留有距離，微孔鋁蜂窩芯(3)與燃燒艙室(1)側(cè)壁為固定連接，微孔鋁蜂窩芯C3)上方為擴(kuò)散火焰燃燒空間；燃燒器(8)固定在微孔鋁蜂窩芯(3)上；風(fēng)機(jī)(5)采用正壓送風(fēng)的方式通過(guò)通風(fēng)管道(6)將環(huán)境空氣吹入燃燒空間；機(jī)盒(4)放置在燃燒艙室(1)外部側(cè)面，機(jī)盒內(nèi)有三個(gè)直流電源07)和一個(gè)無(wú)線遙控模塊(M)，并配有控制該無(wú)線遙控模塊04)工作的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)( )，無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)06)為一個(gè)可移動(dòng)的遙控開(kāi)關(guān)，用于人工操作控制，其中第一個(gè)直流電源(XT)與無(wú)線遙控模塊04)相連，第二個(gè)直流電源(XT)與兩個(gè)時(shí)間繼電器和電磁鐵00)相連，無(wú)線遙控模塊04)的一路開(kāi)關(guān)與兩個(gè)時(shí)間繼電器相連，第三個(gè)直流電源(XT)與風(fēng)機(jī)( 相連，機(jī)盒 (4)外部的側(cè)面固定有與風(fēng)機(jī)( 相連的電源開(kāi)關(guān)0 和風(fēng)速調(diào)節(jié)裝置( )，用于控制風(fēng)機(jī)(5)風(fēng)速；可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置(2)放在燃燒器⑶出口處上方，用于點(diǎn)燃?xì)怏w。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置⑵包括保護(hù)腔體(14)，所述保護(hù)腔體(14)內(nèi)設(shè)有一端與保護(hù)腔體(14) 固定連接的彈簧(1 和與彈簧(1 一端固定連接的鐵管(1 ；電磁鐵00)與第二個(gè)直流電源(XT)相連，且與鐵管(15)均位于彈簧(13)的另一端；絕緣管與保護(hù)腔體(14) 之間為活動(dòng)連接，且與鐵管(1 固定連接，絕緣管內(nèi)部嵌有兩根鐵棒0 且伸出絕緣管(21) —段距離與電熱絲03)相連，絕緣管的端部固定有保護(hù)帽(16)，保護(hù)腔體(14)內(nèi)部底面還固定有第一時(shí)間繼電器(17)和第二時(shí)間繼電器(18)，保護(hù)腔體(14)外部側(cè)面固定有與電磁鐵00)相連的手動(dòng)開(kāi)關(guān)(19)；絕緣管位于微孔鋁蜂窩芯(3)上方，絕緣管與燃燒艙室(1)為活動(dòng)連接，電磁鐵00)與鐵管(15)相貼，通電后與鐵管(15)相吸，第一時(shí)間繼電器(17)處于常開(kāi)狀態(tài)，第二時(shí)間繼電器(18)處于常閉狀態(tài)，電熱絲03)放在燃燒器(8)出口處上方，用于點(diǎn)燃?xì)怏w。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述微孔鋁蜂窩芯C3)為長(zhǎng)方體形的多孔平板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述保護(hù)腔體(14)為長(zhǎng)方體形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述鐵管 (15)、絕緣管(21)、兩根鐵棒(22)、保護(hù)帽(16)均為圓柱形，鐵管(15)和保護(hù)帽(16)的直徑大于絕緣管直徑，放好后上下方向?yàn)閺较蚍较颉?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述燃燒艙室(1)為長(zhǎng)方體形，通風(fēng)管道(6)整體為直角形，直角處為圓弧過(guò)渡。
全文摘要
一種強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，可用于研究擴(kuò)散火焰高度、寬度、顏色、振蕩頻率等特征受強(qiáng)迫對(duì)流速度的影響，具體是在現(xiàn)有擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置中加入強(qiáng)迫對(duì)流產(chǎn)生裝置，并將現(xiàn)有的點(diǎn)火裝置改為可伸縮自動(dòng)點(diǎn)火裝置，使得點(diǎn)火裝置不影響本發(fā)明所創(chuàng)造的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境。本發(fā)明的強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境下擴(kuò)散火焰實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)研究擴(kuò)散火焰的燃燒機(jī)理具有十分重要的意義。
文檔編號(hào)F27B17/02GK102322739SQ201110211328
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者關(guān)勁夫, 張單, 張永明, 方俊, 王進(jìn)軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)