用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，該裝置包括介質(zhì)注入管與緩沖腔，緩沖腔連接在介質(zhì)注入管的下端，緩沖腔與介質(zhì)注入管連接處的腔壁上開設(shè)有介質(zhì)注入孔，緩沖腔的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部導(dǎo)流孔板，緩沖腔的底端設(shè)有出口導(dǎo)流孔板；介質(zhì)從介質(zhì)注入管通過介質(zhì)注入孔進(jìn)入緩沖腔內(nèi)部再流經(jīng)內(nèi)部導(dǎo)流孔板，從出口導(dǎo)流孔板流出，從出口導(dǎo)流孔板流出的介質(zhì)為低速度高湍流的流體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過介質(zhì)注入孔和三層孔板上相互交錯設(shè)置的導(dǎo)孔的共同作用，降低了介質(zhì)流速同時增加了流體湍流度，解決了通風(fēng)排煙介質(zhì)實驗中介質(zhì)流的初始動量不為零而導(dǎo)致的低速度高湍流不能同時達(dá)到的矛盾，極大程度的減小了實驗的誤差。
【專利說明】用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及熱羽流通風(fēng)與排煙領(lǐng)域，尤其是涉及ー種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，建筑技術(shù)水平和人們生活水平的提高，越來越多的高大空間建筑成為人們工作和生活的居留空間，例如商場、影院、體育場、廠房、交通樞紐站等?，F(xiàn)代建筑物為滿足日益增長的人民對于生活品質(zhì)的追求，建筑物內(nèi)不斷涌現(xiàn)各類中庭等高大空間，給建筑物的通風(fēng)及防排煙帶來很大壓力。目前在高大空間建筑在通風(fēng)和排煙設(shè)計時存在以下問題:
[0003]1、高大空間由于存在由熱源驅(qū)動的熱對流羽流通風(fēng)，從而導(dǎo)致了高大空間熱分層，且該現(xiàn)象使高大空間在空調(diào)負(fù)荷的計算、室內(nèi)空氣品質(zhì)的控制、空調(diào)末端的選擇都有一定的影響，且目前缺乏熱分層共性特征及其理論的研究，數(shù)學(xué)模型不足，不能形成公認(rèn)的理論體系。因此研究高大空間的熱羽流通風(fēng)對空氣的負(fù)荷計算，系統(tǒng)及末端的合理選擇有著重要的作用，進(jìn)而有效控制室內(nèi)有害氣體、顆粒物及傳染病菌隨空氣流動的傳播與擴(kuò)散，以及整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能也有著重要的作用。
[0004]2、在高大空間的排煙設(shè)計中，由煙氣熱對流羽流導(dǎo)致的熱分層也是室內(nèi)火災(zāi)和煙氣運動中的常見現(xiàn)象，現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016中對中庭等高大空間的機(jī)械排煙量的規(guī)定還只是停留在按照體積取換氣次數(shù)考慮；沒有考慮可能發(fā)生的火災(zāi)的火源特性及高大空間本身的特點。大空間建筑的人員密度較大，發(fā)生火災(zāi)時，傷亡者中大多是由于吸入煙氣中毒所至或中毒后暈厥被火燒死。因此，為了保證火災(zāi)中人員在煙氣曼延前有安全的疏散通道和足夠的疏散時間，需要了解煙氣的擴(kuò)散過程、各種排煙方法對煙氣擴(kuò)散規(guī)律的影響和煙氣擴(kuò)散對室內(nèi)氣流 運動的影響，以便確定有效的控制火災(zāi)煙氣擴(kuò)散的方法和組織人員疏散的方式。
[0005]目前通風(fēng)防排煙煙氣分析所用的主要方法為CFD數(shù)值模擬和模型實驗2種。其中，CFD模擬基于控制方程的抽象化和邊界條件簡化，在缺乏實驗驗證的情況下，往往難以確定計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。而依照相似理論建立模型，保證縮尺模型和原建筑空間具有相同的準(zhǔn)則數(shù)(Fr，Re)的前提下進(jìn)行實驗的辦法具有不需依賴經(jīng)驗理論、可靠性高的優(yōu)點。
[0006]模型實驗一般分為熱空氣流模擬熱對流羽流的同介質(zhì)的模型試驗，以及用鹽水密度流模擬熱對流羽流的異介質(zhì)的模型試驗兩類。排煙和熱通風(fēng)實驗一般滿足Fr相等、Re接近，一般將Re數(shù)進(jìn)入自模區(qū)作為滿足模型實驗的條件。通常模擬實驗均有介質(zhì)流的初始動量不為零而導(dǎo)致了模擬的誤差問題。在實際的火災(zāi)煙氣擴(kuò)散過程中，煙氣是由浮力或者機(jī)械排風(fēng)的動カ驅(qū)動的，火源具有高湍流低速度的特征。但在介質(zhì)模型實驗中，介質(zhì)注入具有一定的初速，介質(zhì)注入后在重力和初始動量的共同作用下運動。同時，為了保證模擬火災(zāi)源和的高湍流，需要保證Re ^ IO4即保證湍流注入保持高速度從而形成湍流，這就與低速度的條件形成了矛盾。同時對于Re數(shù)相似性來說，同介質(zhì)實驗不如異介質(zhì)實驗?zāi)M準(zhǔn)確，具有一定的誤差，但是若通過改進(jìn)介質(zhì)釋放裝置湍流加強(qiáng)，可以使得相似性大大改善。
[0007]為了解決介質(zhì)釋放出動量不為零的問題，本實用新型提供了一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗中模擬熱源高湍流、低速度特征的釋放裝置。解決了建筑火災(zāi)、熱羽流通風(fēng)異介質(zhì)實驗中的源條件相似的核心問題，可大幅提升模型實驗的幾何相似范圍。同時改進(jìn)介質(zhì)釋放裝置湍流加強(qiáng)，可以使得同介質(zhì)實驗相似性大大改善，減小實驗誤差，增大實驗使用范圍。該裝置通用于建筑通風(fēng)排煙模型實驗中。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的介質(zhì)釋放出動量不為零的問題而提供一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，該裝置能夠模擬熱源高湍流、低速度的特征。
[0009]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0010]一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，該裝置包括介質(zhì)注入管與緩沖腔，所述的緩沖腔連接在介質(zhì)注入管的下端，緩沖腔與介質(zhì)注入管連接處的腔壁上開設(shè)有介質(zhì)注入孔，所述的緩沖腔的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部導(dǎo)流孔板，緩沖腔的底端設(shè)有出口導(dǎo)流孔板。
[0011]所述的介質(zhì)注入管為圓柱形管道，介質(zhì)注入管與緩沖腔之間焊接連接。
[0012]所述的緩沖腔為圓柱形腔體。
[0013]所述的內(nèi)部導(dǎo)流孔板設(shè)有數(shù)個，豎向分層布設(shè)在緩沖腔的內(nèi)部。
[0014]作為優(yōu)選，所述的內(nèi)部導(dǎo)流孔板共設(shè)有兩個，分成上下兩層設(shè)置在緩沖腔內(nèi)部，上下布設(shè)的兩個內(nèi)部導(dǎo)流孔板與出口導(dǎo)流孔板一起構(gòu)成平行設(shè)置的三層孔板，這三層孔板上均開設(shè)有若干導(dǎo)孔，且每層 孔板上的導(dǎo)孔相互交錯。
[0015]所述的內(nèi)部導(dǎo)流孔板及出口導(dǎo)流孔板上導(dǎo)孔的開孔率均為40%~60%。
[0016]所述的介質(zhì)注入孔的孔徑為8~20mm。
[0017]介質(zhì)從介質(zhì)注入管通過介質(zhì)注入孔進(jìn)入緩沖腔內(nèi)部，流經(jīng)介質(zhì)注入孔后的介質(zhì)速度增加，湍流迅速強(qiáng)化，介質(zhì)再流經(jīng)內(nèi)部導(dǎo)流孔板，從出口導(dǎo)流孔板流出，內(nèi)部導(dǎo)流孔板與出口導(dǎo)流孔板對介質(zhì)進(jìn)行均流和進(jìn)一步減速，同時過濾大尺度的渦旋，從出口導(dǎo)流孔板流出的介質(zhì)為低速度高湍流的流體。
[0018]介質(zhì)從所述的出口導(dǎo)流孔板流出后為低速度高湍流的流體，當(dāng)該介質(zhì)在距離出口
導(dǎo)流孔板Htl處動量滿足J
【權(quán)利要求】
1.一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，該裝置包括介質(zhì)注入管(I)與緩沖腔(4)，所述的緩沖腔(4)連接在介質(zhì)注入管(I)的下端，緩沖腔(4)與介質(zhì)注入管(I)連接處的腔壁上開設(shè)有介質(zhì)注入孔(2)，所述的緩沖腔(4)的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)部導(dǎo)流孔板(3)，緩沖腔(4)的底端設(shè)有出口導(dǎo)流孔板(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，所述的介質(zhì)注入管(I)為圓柱形管道，介質(zhì)注入管(I)與緩沖腔(4)之間焊接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，所述的緩沖腔(4)為圓柱形腔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，所述的內(nèi)部導(dǎo)流孔板(3)設(shè)有數(shù)個，豎向分層布設(shè)在緩沖腔(4)的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，所述的內(nèi)部導(dǎo)流孔板(3)共設(shè)有兩個，分成上下兩層設(shè)置在緩沖腔(4)內(nèi)部，上下布設(shè)的兩個內(nèi)部導(dǎo)流孔板(3)與出口導(dǎo)流孔板(5) —起構(gòu)成平行設(shè)置的三層孔板，這三層孔板上均開設(shè)有若干導(dǎo)孔，且每層孔板上的導(dǎo)孔相互交錯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，所述的內(nèi)部導(dǎo)流孔板⑶及出口導(dǎo)流孔板(5)上導(dǎo)孔的開孔率均為40%?60%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于建筑通風(fēng)排煙實驗的通用釋放源裝置，其特征在于，所述的介質(zhì)注入孔(2)的孔徑為8?20mm。
【文檔編號】G01M9/00GK203455152SQ201320561402
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】張智力, 朱鳴, 王健, 高軍, 張淇淇 申請人:同濟(jì)大學(xué)建筑設(shè)計研究院(集團(tuán))有限公司, 同濟(jì)大學(xué)