垂直水平燃烧性能测试仪

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垂直水平燃烧性能测试仪大规模试验largescaletest

规模超过共型实验室试验台的试验。

[GB/T5169.1--2007,定义3.53]烟的质量光密度massopticaldensityofsmoke

光密度与因数V/(LX△m)的乘积,V是试验箱的容积,Am是试样的质量损失,L是光程。

[GB/T5169.1-2007,定义3.61]

3.1.14

(烟的)阻光度opticalofsmoke

在规定的试验条件下,入射光通量(1)和穿过烟的透射光通量(T)之比(I/T)。

[GB/T5169.1-2007,定义3.67]

3.1.15

(烟的)光密度opticaldeasity(ofsmoke)[lg(1/T)]

烟的阻光度的常用对数[lg(I/T)](参见炳的"比光密度”)，

[GB/T5169.1--2007,定义3.68]

3.1.16

实际规模试验real-scaletest

在尺寸和周围环境隅方面模拟最终使用状况的试验。

[GB/T5169.1-2007,定义3.73]

3.1.17

小规模试验small-scaletest

可以在典型的试验台上进行的试验。

[GB/T5169.1-2007,定义3.77]

3.1.18

烟smoke

由燃烧成热解产生的气体中的固体和(或)液体可见悬浮微粒。

[GB/T5169.1-2007,定义3.79]

3.1.19

烟模糊smokeobscuration

烟的产生使能见度降低，

[GB/T5169.1--2007,定义3.80]

3.1.20

烟产生速率smokeproductionrate

在规定试验条件下,单位时间内材料燃烧产生的烟的消光面积。

3.1.21

烟释放速率smokereleaserate

参见“烟产生速率”。

3.1.22

烟的比消光面积specificextinctionareaofsmoke

烟的消光面积除以试验样品的质量损失。

[GB/T5169.1-2007,定义3.83]

垂直水平燃烧性能测试仪

可以从表中推导出来。

着火伴随着一系列复杂的化学和物理现象。因此,很难在一台小型设备中模拟真实着火的各个方

面。着火模型的有效性问题对于所有的着火测试可能是一个最复杂的技术同题。

GB/T5169.2给出了电工电子产品的着火危险评定总则。

起燃后,环境条件和易燃材料的布置方式可能会导致火势按照不同的方式发展。然而,在室内可以

确定火势发展的一般模式,即温度-时间曲线上有三个着火阶段和一个衰退阶段。(见图1)

阶段1为出现连续火焰之前的初始阶段,着火室中温度仅有少量升高。这个阶段的主要危害是产

生的火花和烟，阶段2(燃烧渐强)起始于起燃,终止于着火室温度呈现指数上升。这个阶段的主要危

害除了烟之外,还包括火焰蔓延和热释放。阶段3(充分燃烧)开始于室内所有易燃物的表面分解至火

势蔓延整个室内,伴随着温度的快速升高(轰燃)。

阶段3的末期,消耗了大量的易燃物和/或氧气,因此温度受系统的通风条件、传热和传质性质影响

按一定速率下降,也就是衰退。

每个阶段会形成不同的分解产物混合物,反之,这些混合物又影响到各个阶段产生的烟密度。此

外,需要得到相关火情的信息,尤其是热通量,氧气供给量和排烟设施情况。

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4.2影响烟产生的因素

4.2.1综述

影响烟的产生和烟的特性因素有很多,虽然不可能对这些特性进行全面的描述,但可了解其中几种

重要变量的影响。

4.2.2分解模式

烟是燃烧的结果,燃烧可以是有焰或无焰,包括闷烧,这些不同的燃烧模式可能产生不同类型的烟。

无焰燃烧时,温度的升高促使挥发物的形成。当挥发物与冷空气混合时,会形成球状小滴,呈现明亮的

烟气溶胶。有焰燃烧会产生富含碳黑的烟,这种烟中的粒子为不规则形状。有焰燃烧的粒子是在气相

中形成的,并且是在氧气含量非常低的区域导致不完全燃烧形成的。烟中的含碳颗粒释放辐射能量(黑

体辐射)使烟看起来为黄色。

无焰燃烧产生的球状颗粒大小通常为1μm,有焰燃烧的那些不规则的含碳颗粒尺寸虽然更大,但

却更难测定,并取决于其测量技术，

通常燃烧木材时有焰燃烧比无焰燃烧产生的烟量要少，然而对于塑料则不能一概而论:有焰燃烧

产生的烟量可能少于也可能多于无焰燃烧产生的烟量。因此,测试烟时,必须记录测试样品是否点燃以

及点燃和熄灭的次数。另外,复合物的背面可能会产生冷烟,与暴露着的表面产生的烟在颜色和成分上

完全不同。

试验样品上的热通量影响着材料的燃烧方式;在低水平人射辐照度(15kW*m-'~25kW・m’)

和高水平人射辐照度(40kW*m-'~50kW*m’)下评估样品产生的烟量是一个良好的常用方法。

这样可以评估在火焰发展阶段材料产生烟倾向的影响。

4.2.3通风和燃烧环境

产生的烟不仅和燃烧材料种类有关,还和火情有关。众所周知,对于某些材料,有限的通风可显著

地增加烟量。

测量燃烧中的烟量时,要考虑燃烧速率和燃烧面积。由于火在大面积上蔓廷速度很快,单位面积产

生少量烟的物质可能释放出大量的烟。

4.2.4时间和温度

烟气溶胶颗粒的大小分布与时间有关并随时间变化会凝结。有些特性也会随温度变化而改变,所

以时间长的烟或者是冷烟,它们的性质可能与产生不久的烟或者热烟的特性不同。这些因素对消防人

员考虑在大型建筑物中烟的潜在移动趋势很重要。这些因素在设计烟测试时也要考虑到。

4.2.5去除烟粒子的方法

有些方法可以去除大的烟粒子。在含有辐射热源可燃气体的累积测试程序中,由于烟雾粒子循环

流通,大的烟粒子可能会发生二次热分解。其他去除大颗粒烟粒子的方法包括烟粒子在试验箱内表面

上的沉积和风扇吹除。在实际燃烧中,当烟在着火房间内循环流通时,这样的现象也会发生。因为在累

积烟测试中可能会有这些影响,所以暴露的早期阶段(例如开头10min)被公认为是测量烟的速率的最

好时期。

5烟的测量原理

烟由气溶胶颗粒组成。烟可通过它的重量特性函数(烟雾粒子的质量)、光模糊特性函数,或者两种

特性函数来测量[1]。本部分贝考虑模糊度,不考虑重量法。模糊性是光路中粒子的数量、大小和性质

的函数。若认为这些粒子是不透明的,则模糊光中的烟含量与光路中粒子的横截面积总和有关。测量

结果的单位为面积,例如平方米(m'),

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这些测量方法可应用于小规模或大规模或实际规模的着火测试。采用密闭系统的称为累积法或静

卖法.采用流动系统的测试方法称为动态法。

5.1布格(Bouguer)定律

光学烟测试源于布格(Bouguer)定律,该定律钱述了单色光在吸收媒介中的衰减，

I/T=e

-=--.=.=.==.=......===.===*…-(])

(1/L)I(/T)

*----.=-+---…+…+…---+-----(2)

(的单位为长度的创数,如m)

式中;

T一透射光强度;

1一一人射光强度;

L--一穿过烟的光程

k一一线性内皮尔(Napierian)吸收系数(或消光系数)(见图2)，

图2的方框内容可作参考。

图2光在烟中传播的衰减

5.2消光面积

烟量的一个有效测量方法为计算所有熠粒于的有效横截面积总和，这个面积即为消光面积5。这

个清光面积可以看作是烟粒子在光束中投下的总阴影面积(見图3)。

清光面积与烟的消光系敷和烟的体积有关,方程如下:

S-kV

.......…---==------------(3)

式中

V--容纳烟的试验箱容量

该方程仪适用于均匀的烟