高层建筑防烟空气幕实验设计.doc

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1、高层建筑防烟空气幕实验设计摘要通过空气幕防烟工作方式的分析对实验的立体模型进行设计；为了寻找空气幕防烟最佳效果时的送风射流速度、厚度和射流角度对防烟空气幕送风口进行了设计；并按空气幕防烟工作方式对不同的运行工况进行实验研究，得出实验结果与理论分析一致。关键词空气幕防烟送风品实验装置　　为了确定高层建筑防排烟空气幕的工作方案，找到空气幕合适的射流流量、流速、厚度、角度及合理的流量比，验证理论分析的正确性。对烟气的温度等次要的影响不大的因素忽略不计，对烟气流动的过程起决定性的介质、几何条件、流速、压力进行相似的模型实验。　　1实验装置设计　　　　为了相似的模型实验研究得到满意的结

2、果，以原型中的过程的性质和实验目的为依据，选择无毒的乙二醇发生的烟雾作为工作介质，对气流流动特性的研究采用与实际尺寸相同的立体模型。实验装置系统如图1所示。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1实验装置系统图　　　　1．1空气幕防烟的工作方式　　1．1．1自然排烟+单吹防烟空气幕方式　　1．1．2机械排烟+单吹防烟空气幕方式　　　　1．1．3自然排烟+吹吸防烟空气幕方式　　　　1．1．4机械排烟+吹吸防烟空气幕方式　　1．1．5自然排烟+正压送风+单吹防烟空气幕方式　　1．2实验装置　　1．2．1实验装置立体模型　　实验装置由产生烟气的烟雾发生器、使烟气产生一定流速的

3、变频调速风机FJ1、模拟走廊（烟气区）、抽屉式整流网（使气流稳定均匀）、防烟空气幕送风口、门洞、模拟前室（逃生区）、活动检查门（便于进出模拟测试室）组成。　　1．2．2装置配套的通风系统3　　通风系统由送风系统、排烟系统、吸风系统（吸风口由一可移动的活动盖板封闭）组成。它包括风机（FJ2、FJ3、FJ4）、通风管道、密闭对开多叶调节阀（F1、F2、F3、F4、F5）、静压箱。送风系统由离心风机FJ2、调节阀F3、送风静压箱、空气幕送风口通过通风管道连接而成；排烟系统由排烟风口、排烟静压箱、调节阀F1通过通风管道连接而成自然排烟系统；由排烟风口、排烟静压箱、调节阀F2，轴流风机

4、FJ3通过通风管道连接而成机械排烟系统；吸风系统由吸风口、静压箱、调节阀F4、轴流风机FJ3通过通风管道连接而成；正压送风系统由轴流风机FJ4、调节阀F5、静压箱通过通风管道连接而成；打开调节阀F5则形成自然通风管道（保证模拟前室与室外相通）。　　1．2．3防烟空气幕阻烟效果观测室　　为了清晰地观测模拟走廊烟气流动状态、防烟空气幕送风射流状态以及模拟前室有无烟气流动和防烟空气幕阻烟效果。实验装置正面调设置透明玻璃并等间距地面上网格，烟气为灰色气体，所以观测背景即内壁表面设为墨绿色。在门洞前后侧模拟走廊和前室的顶部，各设置一盏日光灯作为观测烟气的可见光源。2防烟空气幕送风口设计

5、　　　　为了寻找空气幕送风射流的最佳射流厚度和射流角度，防烟空气幕送风口设计必须考虑既可调节送风口的厚度又可调节送风口的旋转角度。如图2所示。　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2防烟空气幕送风口轴测和剖面图　　　　2．1空气幕送风口　　防烟空气幕送风口由四块薄钢板组成，分成左右两部分，每个部分由上侧水平薄钢板和下侧竖直薄钢板组成，上下板之间通过铰链相连。防烟空气幕送风口上部通过帆布软接与送风静压箱连接。　　2．2送风口厚度调节　　为调节送风口的厚度，门洞前模拟走廊上部的左右两侧壁各设一根角钢做成滑轨，在角钢一侧面上设置等间距的固定孔，并在送风口左上侧板上与角钢相同部位设置

6、同样等间距的固定孔。送风口左侧整体可以通过其上部在滑轨上水平左右移动，右侧上部固定，这样通过每移一个步长就可以得到一个送风口的厚度。　　2．3送风口旋转角度调节　　为了调节送风口的放置角度，在沿气流方向门洞前模拟走廊左壁上设置以送风口右侧铰链中心为圆心、每旋转5℃定一固定孔的80°弧长的薄钢板弧形角度刻度盘。送风口左右两部分由下侧的竖直板与四根等间距孔的扁钢通过插销连成一体，送风口右部分的下侧的竖直板上焊接一手柄（手柄孔中心与右侧铰链中心一致）。送风口的角度通过手柄旋转调节固定在薄钢板刻度盘上。　　3防烟空气幕实验技术方法及步骤　　　　3．1测试项目及参数范围3　　烟气的水平

7、流速及模拟走廊烟气流量、排烟管道的动压及排烟量、送风管道的动压及空气幕的射流流量和送风口的射流流速、厚度、角度和防烟空气幕阻断烟气时间。实验场所的空气状态参数。　　测试水平烟气流速调节范围为0.2～1.2m/s，其步长为0.1m/s；空气幕射流厚度调节范围为5～10mm，其步长为5mm；空气幕射流角度调节范围为5°～60°，其步长为5°；空气幕流量由密闭对开多叶调节阀控制，偏转角调节范围为0°～90°，其步长为30°；排烟管道排烟量由密闭对开多叶调节阀控制开启度调节范围为0°～90°，其步长为22.5°