本發(fā)明屬于安全技術(shù)領(lǐng)域具體，具體涉及一種重氣泄漏擴散模擬及抑制控制試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

重氣諸如二氧化碳、液化天然氣(LNG)等，因其特殊用途得到廣泛應用，增長迅速。但這種氣體發(fā)生泄漏，蒸氣沿地表擴散，會造成一定的危害，甚至引發(fā)爆炸。研究重氣擴散特點以及如何抑制泄漏擴散影響范圍，降低危害后果，控制泄漏擴散風險，成為保障安全的關(guān)鍵問題之一。

根據(jù)對國內(nèi)外現(xiàn)行的重氣泄漏擴散研究裝置的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外研究在重氣泄漏擴散研究還遠遠不夠。所涉及的國內(nèi)外主要的專利有以下幾項。

中國專利CN104297424A公開了一種重氣泄漏水幕抑制實驗方法，實驗裝置包括泄放系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)，其中泄放系統(tǒng)包括重氣儲罐、重氣泄放罐、惰性氣體氣瓶、泄放噴頭；水幕系統(tǒng)包括水輸入管線、水幕噴嘴；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括信號處理器、熱電偶、甲烷濃度檢測儀、風速儀、濕度計、高速攝像機；重氣儲罐通過管線與重氣泄放罐相連，重氣泄放罐通過泄放管線與泄放噴頭相連，水輸入管線一端設(shè)有水幕噴嘴，水幕區(qū)域內(nèi)設(shè)有監(jiān)測點陣列，所述監(jiān)測點通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與控制系統(tǒng)相連。該套實驗裝置用于進行重氣泄漏水幕抑制實驗。

中國專利CN104318623A涉及一種重氣接收站泄漏及燃爆事故模擬展示方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有考慮重氣接收站復雜環(huán)境因素對擴散爆炸的影響、沒有進行嚴格的模擬計算的問題。該發(fā)明通過采用一種重氣接收站泄漏及燃爆事故模擬展示方法，用戶通過登錄重氣接收站泄漏及燃爆事故模擬展示平臺，查看不同事故場景下重氣泄漏擴散及爆炸影響范圍，根據(jù)對事故的判斷及模擬展示結(jié)果，規(guī)劃合理的逃生路線；所述重氣接收站泄漏及燃爆事故模擬展示平臺包括重氣接收站三維模型、可信的重氣接收站泄漏及燃爆事故場景、基于CFD計算的泄漏及燃爆計算結(jié)果、觸摸屏的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于重氣接收站泄漏及燃爆事故模擬展示中。

中國專利CN104989956A一種撬裝式重氣站場重氣泄漏擴散抑制應急裝備，包括可移動式撬裝底座，可移動式撬裝底座上設(shè)置有泡沫混合液桶和氮氣鋼瓶，氮氣鋼瓶和泡沫混合液桶通過氮氣輸送管路相連，泡沫混合液桶上方設(shè)置有高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，泡沫混合液桶通過泡沫混合液輸送管與高倍數(shù)泡沫發(fā)生器連通，高倍數(shù)泡沫發(fā)生器的后端安裝有防爆鼓風機，防爆鼓風機與移動電源相連，移動電源設(shè)置在可移動式撬裝底座上。本發(fā)明可應用于重氣加氣站、重氣接收站、液化工廠、重氣調(diào)峰站、液化石油氣等場所，在重氣站場發(fā)生大面積泄漏后可立即投入使用，產(chǎn)生高倍數(shù)泡沫以抑制重氣液池中蒸氣云的蒸發(fā)擴散，降低蒸發(fā)率，避免造成更嚴重的次生災害。

中國專利CN102879305A重氣泄漏擴散和池火燃燒模擬實驗平臺及其實驗方法，包括由重氣儲罐、絕熱管道、實驗裝置、防爆隔離墻組成的實驗系統(tǒng)；由電子天平、點火系統(tǒng)、甲烷濃度檢測儀、熱電偶樹、數(shù)據(jù)采集器、攝像機組成的測試系統(tǒng)和由PLC控制系統(tǒng)、各類顯示儀表和控制閥門組成的控制系統(tǒng)。通過對可換裝表面材料和調(diào)整角度的重氣表面蔓延實驗裝置的設(shè)計，可進行重氣在不同物質(zhì)表面和流淌速度下蔓延、氣化擴散的實驗模擬；配合點火系統(tǒng)和甲烷濃度檢測儀，實現(xiàn)重氣氣云濃度變化監(jiān)測以及氣云點火，并自動進行數(shù)據(jù)和圖像采集。該平臺具有實驗時間短費用低，實驗效率高等優(yōu)點。采用本設(shè)計實驗步驟少且在嚴格監(jiān)測和控制下保障實驗安全，操作簡便，實驗可重復性高。

以上專利技術(shù)，均對重氣泄漏擴散進行了研究和設(shè)計。以上各專利，在應用于控制重氣泄漏擴散危害技術(shù)研究時存在以下問題：

(1)以上各專利均可對重氣泄漏擴散氣云分布、爆炸燃燒特性進行研究，但并不能有效控制自然環(huán)境條件，模擬不同的自然環(huán)境。

(2)以上專利主要用于研究單一情況下重氣泄漏擴散，沒有形成通用小型實驗平臺，可對不同抑制應急技術(shù)下重氣泄漏擴散特性以及作用機理進行模擬研究。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的無重氣泄漏擴散及控制研究小型實驗平臺且無保證環(huán)境參數(shù)穩(wěn)定問題，提出了一種重氣泄漏擴散模擬及抑制控制試驗系統(tǒng)，本發(fā)明可模擬各類重氣泄漏擴散實驗，具有多變量可單獨控制、可遠程控制、數(shù)據(jù)自動采集、實驗時間短、實驗可重復性高、費用低、安全性高的優(yōu)點。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種重氣泄漏擴散模擬及抑制控制試驗系統(tǒng)，包括實驗風洞、重氣加注與回收機構(gòu)、抑制控制單元以及數(shù)據(jù)采集單元，所述重氣加注與回收機構(gòu)向?qū)嶒烇L洞內(nèi)加注重氣，并回收低溫液體，所述實驗風洞內(nèi)設(shè)置有自然環(huán)境模擬單元，以調(diào)節(jié)實驗風洞內(nèi)的自然環(huán)境參數(shù)，注入的重氣在實驗風洞內(nèi)經(jīng)過抑制控制單元進行的水幕控制測試、高倍泡沫控制測試和/或障礙物測試后，其控制效果經(jīng)設(shè)置在實驗風洞下游的監(jiān)測點陣列獲得，通過數(shù)據(jù)采集單元進行采集與保存。

優(yōu)選的，所述重氣加注與回收機構(gòu)，包括重氣儲罐、低溫液體泄漏收集池和低溫液體回收罐，所述重氣儲罐設(shè)置有出口管路連通實驗風洞，向其泄露重氣，低溫液體泄漏收集池設(shè)置于實驗風洞的下端，用于回收低溫液體，回收的低溫液體經(jīng)過管線流入低溫液體回收罐內(nèi)。

優(yōu)選的，所述重氣儲罐上設(shè)置有流量計、壓力表和/或液位計，以測量重氣儲罐的狀態(tài)、重氣泄漏量。

優(yōu)選的，所述低溫液體泄漏收集池底部設(shè)置有加熱器，所述加熱器下方設(shè)置有質(zhì)量天平，以測量重氣蒸發(fā)率。

優(yōu)選的，所述抑制控制單元，包括設(shè)置于實驗風洞內(nèi)的泡沫控制測試模塊、水幕控制測試模塊和障礙物控制模塊，所述泡沫控制測試模塊具體包括泡沫發(fā)生器，經(jīng)高倍泡沫發(fā)生器產(chǎn)生的高倍泡沫經(jīng)發(fā)泡筒引入實驗風洞，以模擬測試泡沫控制過程；

所述水幕控制測試模塊，包括供水管線和水幕噴頭，所述水幕噴頭設(shè)置于實驗風洞的頂部，向?qū)嶒烇L洞內(nèi)噴射水幕，以模擬測試水幕控制過程；

所述障礙物控制模塊，包括設(shè)置于實驗風洞的障礙物，以模擬測試障礙物控制過程。

當然，所述抑制控制單元的測試模塊可以在測試時一起投入使用，也可以針對具體情況進行組合使用或單獨投入使用，這種簡單的組合和替換是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)本發(fā)明的工作原理直接得到的，理應屬于本發(fā)明的保護范圍。

其次，所述障礙物的形式可以為多種，如圍堰、高墻等，且其可以根據(jù)具體的測試環(huán)節(jié)或是否需要測試障礙物控制效果設(shè)計成可升降結(jié)構(gòu)、位置可變或可拆卸結(jié)構(gòu)，如可升降的高墻結(jié)構(gòu)，或者實驗風洞內(nèi)設(shè)置活動固定機構(gòu)與其相配合，以達到靈活組裝、拆卸的效果，這些改進或變動均為本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的，理應屬于本發(fā)明的保護范圍。

另外，所述泡沫發(fā)生器的泡沫液、泡沫液流量壓力、引風量、噴頭和濾網(wǎng)形式，可以根據(jù)待模擬的泡沫控制具體狀況進行調(diào)整，以制造出不同的發(fā)泡倍數(shù)、破裂率、尺寸、覆蓋性能的高倍泡沫，這種選擇與替換是本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的工作原理啟示下容易想到的。

優(yōu)選的，所述自然環(huán)境模擬單元，包括設(shè)置于實驗風洞內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)器、濕度調(diào)節(jié)器、輻射調(diào)節(jié)器和/或風速調(diào)節(jié)器，以構(gòu)造不同溫度、濕度、風速或輻射情況下的自然環(huán)境。

所述溫度調(diào)節(jié)器為加熱器或制冷設(shè)備，以實現(xiàn)調(diào)節(jié)溫度的作用。

所述濕度調(diào)節(jié)器為加濕器等設(shè)備。

所述輻射調(diào)節(jié)器為輻射板等設(shè)備。

所述風速調(diào)節(jié)器為變頻風機等設(shè)備。

當然，上述設(shè)備均可以根據(jù)實驗風洞的具體大小、形狀和待模擬的情況、參數(shù)要求進行靈活替換，該替換為本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的。

進一步的，所述的實驗風洞測試段截面為矩形，便于實驗裝置的安裝；測試段透明，便于實驗現(xiàn)象的觀察與數(shù)據(jù)記錄；測試段帶旋轉(zhuǎn)升降平臺，可以對液池位置進行高度、相對角度調(diào)整。

當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全能夠在本發(fā)明的基礎(chǔ)上，將實驗風洞的具體形狀、尺寸、長度等參數(shù)進行調(diào)整，屬于簡單替換。

優(yōu)選的，所述實驗風洞的頂部設(shè)計為浮頂，以模擬不同種類重氣在大氣近地面邊界層中的蒸發(fā)擴散。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測點的數(shù)量、排列方式可調(diào)，且監(jiān)測點設(shè)置有熱電偶、氣體濃度檢測儀，各個監(jiān)測點的檢測信號匯集到信號處理器進行數(shù)據(jù)的記錄并保存，并連接到控制終端，實時顯示各監(jiān)測點物理參數(shù)的變化。

優(yōu)選的，所述監(jiān)測點處還設(shè)置有圖像采集模塊、濕度計、溫度計、風速儀或/和溫度計，以記錄采集實驗影像資料和氣象數(shù)據(jù)，并將其采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集單元傳輸給控制終端。

優(yōu)選的，高倍泡沫施加到低溫液體上形成冰凍層，通過電鋸將重氣冰凍層提取，通過常壓水解法得到冰凍層含氣量，而后抽取氣體通過色譜儀分析氣體組分。

優(yōu)選的，各路管線上均設(shè)置有調(diào)節(jié)閥門。

優(yōu)選的，所述控制終端控制該試驗系統(tǒng)的各個傳感器和測試儀，以對其數(shù)據(jù)進行智能調(diào)節(jié)和控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明的適用范圍廣泛，可用來進行多種情況或環(huán)境下的模擬研究，具體包括：

(1)重氣在不同自然環(huán)境下泄漏擴散

不同自然環(huán)境(溫度、濕度、輻射、風速)下重氣泄漏后蒸氣濃度與分布不同，本裝置溫度、濕度、輻射、風速可控，在自然環(huán)境和抑制手段不同時，通過通用實驗風洞系統(tǒng)的可視段對重氣、低溫液體氣化過程產(chǎn)生的氣云圖像進行觀察，通過測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)對實驗數(shù)據(jù)進行分析，即可對不同自然環(huán)境下重氣泄漏擴散行為進行研究。

(2)高倍泡沫控制重氣泄漏擴散危害原理

調(diào)節(jié)影響泡沫性能的重要參數(shù)，分析不同性能高倍泡沫與泄漏源、重氣之間的交互作用，記錄描述現(xiàn)象，測量相關(guān)參數(shù)，追蹤物質(zhì)能量去向，進行機理研究，建立數(shù)值模擬，實現(xiàn)標準建立、設(shè)計優(yōu)化。

(3)水幕控制重氣泄漏擴散危害原理

調(diào)節(jié)影響水幕性能的重要參數(shù)，分析不同性能水幕與泄漏源、重氣之間的交互作用，記錄描述現(xiàn)象，測量相關(guān)參數(shù)，追蹤物質(zhì)能量去向，進行機理研究，建立數(shù)值模擬，實現(xiàn)標準建立、設(shè)計優(yōu)化。

(4)障礙物抑制重氣泄漏擴散危害原理

改變障礙物形狀、尺寸、位置，分析不同障礙物與泄漏源、重氣之間的交互作用，記錄描述現(xiàn)象，測量相關(guān)參數(shù)，追蹤物質(zhì)能量去向，進行機理研究，建立數(shù)值模擬，實現(xiàn)標準建立、設(shè)計優(yōu)化。

2、本發(fā)明通過同一個通用風洞實驗系統(tǒng)對各種泄漏形狀尺寸位置、自然環(huán)境、地形、控制技術(shù)情況下重氣的泄漏擴散進行可控、量化模擬實驗，且通過氧氣濃度傳感器實現(xiàn)不同被檢測物質(zhì)的測量，節(jié)約了研究成本；

3、本發(fā)明通過通用風洞實驗系統(tǒng)透明矩形試驗段可對重氣氣化過程產(chǎn)生的氣云分布情況、各個抑制技術(shù)施加過程以及施加后現(xiàn)象進行觀察，通過測量系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)對實驗數(shù)據(jù)進行分析；

4、該裝置中通過通用風洞實驗系統(tǒng)將重氣控制在固定可控空間內(nèi)，剩余重氣、泄漏源回收控制排放，大大提高安全性，由可移動監(jiān)測點陣列將無色氣云可視化，得到重氣泄漏源下游氣云的溫度、濃度與分布；

5、本發(fā)明實現(xiàn)了對細微現(xiàn)象的觀察與數(shù)據(jù)提取，如冰凍層、加速氣化現(xiàn)象；本裝置中所述的通用實驗風洞系統(tǒng)帶旋轉(zhuǎn)升降平臺，可以對泄漏源位置進行靈活方便的高度、相對角度調(diào)整。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-風洞；2-重氣儲罐；3-低溫液體泄漏收集池；4-低溫液體回收罐；5-水幕噴頭伸入孔洞；6-發(fā)泡筒伸入孔洞；7-質(zhì)量天平；8-濕度調(diào)節(jié)器；9-溫度調(diào)節(jié)器；10-輻射調(diào)節(jié)器；11-風速調(diào)節(jié)器；12-輔助加熱器；13-水幕水管線；14-重氣加注管線；15-低溫液體回收管線；16-重氣放空管線；17-色譜儀；18-重氣加注閥門；19-重氣加注流量計；20-低溫液體回收閥門；21-重氣放空閥門；22-風速儀；23-濕度儀；24-高速攝像機；25-普通攝像機；26-泄漏下游監(jiān)測點陣列；27-液位計；28-儲罐壓力表；29-刻度尺；30-監(jiān)測點陣列；31-濕度控制信號；32-溫度控制信號信號；33-輻射控制信號；34-風速控制信號信號；35-泄漏地形控制信號；36-蒸發(fā)率接收信號；37-監(jiān)測點陣列接收信號；38-風速接收信號；39-濕度接收信號；40-高速圖像接收信號；41-普通圖像接收信號；42-控制終端。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

如附圖1所示，一種重氣泄漏擴散及控制研究實驗平臺，包括通用實驗風洞系統(tǒng)、重氣加注與回收系統(tǒng)、控制技術(shù)測試實驗系統(tǒng)、輔助加熱系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。本發(fā)明模擬分析LNG在不同泄漏尺寸形狀位置、溫度、濕度、風速、輻射以及主動與被動控制技術(shù)(障礙物(圍堰、高墻)、水幕、高倍泡沫)下影響蒸發(fā)率以及泄漏擴散蒸氣溫度、濃度與分布的關(guān)鍵因素、影響程度，微小細節(jié)的觀察提取分析(諸如泡沫破裂過程)，追蹤物質(zhì)能量去向，進行機理研究，建立數(shù)值模擬。

當然重氣的成分可以為其他，如二氧化碳。

所述重氣加注與回收系統(tǒng)包括重氣儲罐2、低溫液體泄漏收集池3、低溫液體回收罐4、加注管14、回收管15；所述控制技術(shù)測試實驗系統(tǒng)包括高倍泡沫控制測試部分、水幕控制測試部分、障礙物控制部分，在本裝置中只預留出各個控制測試部分的孔洞，實驗時將控制技術(shù)其他組件與預留孔洞連接即可進行實驗。所述高倍泡沫控制測試部分預留孔洞為發(fā)泡筒伸入孔洞6。所述水幕控制測試實驗部分預留孔洞為水幕噴頭伸入孔洞5。所述數(shù)據(jù)采集裝置包括刻度尺29、監(jiān)測點陣列30、高速攝像機24、普通攝像機25、質(zhì)量天平7、色譜儀17，其中監(jiān)測點陣列包括熱電偶、氧氣濃度檢測儀；所述的控制系統(tǒng)包括溫度、濕度、輻射量、風速、壓力、流量等顯示儀表以及各類控制閥門、顯示儀器。

重氣儲罐通過泄漏管線釋放進入試驗段，對于低溫液體則將重氣儲罐(低溫液體儲罐)與低溫液體泄漏收集池相連，低溫液體泄漏收集池通過回收管線與低溫液體回收罐相連，高倍泡沫發(fā)生裝置與發(fā)泡筒相連，水輸入管線一端設(shè)有水幕噴嘴，測試區(qū)域下游根據(jù)需要設(shè)有可調(diào)節(jié)監(jiān)測點陣列，所述監(jiān)測點通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線與控制系統(tǒng)相連。

重氣存儲在絕熱低溫的重氣儲罐2中，儲罐上裝有壓力表28、液位計27、流量計19，用來監(jiān)視重氣儲罐的狀態(tài)、重氣泄漏量；低溫液體泄漏收集池3用來存儲單次實驗所使用的重氣，在進行實驗前，將實驗所需的一定量的低溫液體從低溫液體儲罐引入泄漏收集罐中，如果是重氣，直接從重氣儲罐引入實驗裝置中；在進行泄漏實驗過程中，通過控制儲罐的出口閥控制重氣泄漏量；泄漏出的低溫液體、重氣通過管線14接到低溫液體泄漏收集池3或直接進入實驗裝置，可根據(jù)實驗需求選擇不同形狀、孔徑的泄放管。

根據(jù)需要將低溫液體泄漏收集池3、控制技術(shù)測試系統(tǒng)裝入風洞內(nèi)，可以根據(jù)需要通過風洞內(nèi)自帶的濕度調(diào)節(jié)器8、溫度調(diào)節(jié)器9、輻射調(diào)機器10、風速調(diào)節(jié)器11調(diào)節(jié)重氣泄漏環(huán)境中的溫度、濕度、輻射量、風速。

制造水幕所需要的水通過水輸入管線13引入，水管上裝有壓力表、流量計、出口閥用來控制水量；引入水管與水幕噴頭相連，水幕噴頭為可拆卸更換設(shè)備，可根據(jù)實驗需求選擇不同形狀、孔徑的噴頭，可以制造不同形狀、尺寸、水流量水幕。實驗時只需將水輸入管線連接水幕噴頭通過水幕噴頭預留孔洞中引入風洞中。

制造高倍泡沫所需泡沫液通過管線引入高倍泡沫發(fā)生器，經(jīng)高倍泡沫發(fā)生器產(chǎn)生的高倍泡沫經(jīng)發(fā)泡筒引入泡沫接收罐，可根據(jù)實驗需要選擇不同泡沫液、泡沫液流量壓力、引風量、噴頭、濾網(wǎng)，可以制造不同發(fā)泡倍數(shù)、破裂率、尺寸、覆蓋性能的高倍泡沫。實驗時只需將泡沫發(fā)生裝置各個部分連接調(diào)試好，而后連接發(fā)泡筒通過發(fā)泡筒預留孔洞中引入風洞中。

在泄漏口下游布置若干監(jiān)測點30，在每個點上相應安放熱電偶、氧氣濃度分析儀并與數(shù)據(jù)采集器相連；同時布置風速儀24、濕度計25、高速攝像機26、普通攝像機27記錄采集實驗影像資料和氣象數(shù)據(jù)；對于控制技術(shù)測試部分可根據(jù)需要再安裝相應的傳感器，如高倍泡沫發(fā)泡筒上部、水幕噴頭下方安裝熱電偶、氧氣傳感器；對于特殊現(xiàn)象如高倍泡沫施加到低溫液體上形成冰凍層，通過電鋸將重氣冰凍層提取，通過常壓水解法得到冰凍層含氣量，而后抽取氣體通過色譜儀17分析氣體組分。

所述的控制系統(tǒng)包括溫度、濕度、輻射量、風速、壓力、流量等顯示儀表以及各類控制閥門，各類顯示儀器安裝在相應的儲罐、設(shè)備及附屬管線上，控制閥門安裝在相應儲罐的進出管線上；所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的相連，并將采集到的數(shù)據(jù)信號匯總到控制系統(tǒng)終端進行處理。

所述監(jiān)測點陣列由一系列的分布在重氣泄放口下游的監(jiān)測點組成，每個監(jiān)測點上同時布置了熱電偶、氧氣濃度檢測儀，監(jiān)測點位置可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，各個監(jiān)測點的檢測信號匯集到信號處理器進行數(shù)據(jù)的記錄并保存，并連接到控制終端，實時顯示各監(jiān)測點物理參數(shù)的變化。

所述的實驗平臺可模擬重氣泄漏到不同地形上情景，根據(jù)半無限大物體導熱公式，得到不同溫度地形表面泄漏上重氣之后溫度變化曲線，由平臺輸入界面直接輸入相關(guān)參數(shù)，即可啟動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)輔助加熱系統(tǒng)加熱功率模擬不同地形不同溫度情況下重氣泄漏擴散情景。

本發(fā)明根據(jù)需要，進行不同縮放比例下重氣泄漏擴散模型，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)給出相應的重氣泄漏量、風速。根據(jù)質(zhì)量天平質(zhì)量的變化得到重氣蒸發(fā)率，根據(jù)刻度尺、普通攝像機的捕捉以及后期數(shù)據(jù)處理，得到所需數(shù)據(jù)進而進行能量去向跟蹤。由可移動監(jiān)測點陣列將無色氣云可視化，得到重氣泄漏源下游氣云的溫度、濃度與分布。通過高速攝像機捕捉泡沫破裂過程、水幕形成過程、泡沫冰凍層形成過程等過程中物質(zhì)的去向，再綜合其他測量數(shù)據(jù)分析。

所述實驗平臺可進行多種控制技術(shù)的小型實驗，可給出各相關(guān)量將尺寸因子考慮在內(nèi)轉(zhuǎn)換計算取值，控制技術(shù)參數(shù)可任意單獨調(diào)節(jié)，控制技術(shù)性能如泡沫發(fā)泡倍數(shù)、穩(wěn)定性、泡沫大小與分布、水幕顆粒大小與分布可給出量化數(shù)值，可給出能量去向。

所述實驗平臺對蒸氣濃度的測量統(tǒng)一采用氧氣濃度傳感器，提高了通用性，更換氣體也可實現(xiàn)測量。

優(yōu)選的，所述的通用實驗風洞系統(tǒng)測試段截面為矩形，便于實驗裝置的安裝；測試段透明，便于實驗現(xiàn)象的觀察與數(shù)據(jù)記錄；測試段帶旋轉(zhuǎn)升降平臺，可以對液池位置進行高度、相對角度調(diào)整。

所述的通用實驗風洞系統(tǒng)通過加熱器、加濕器、變頻風機、輻射板可模擬不同溫度、濕度、風速、輻射情況下的自然環(huán)境。

實驗結(jié)束后將低溫液體泄漏收集池及其附屬管線內(nèi)剩余的低溫液體回收、排空。

以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本申請，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。