本發明涉及森林火災科學研究，特別涉及一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置。

背景技術：

1、飛火顆粒燃燒的實驗裝置，是研究森林火災的實驗裝置之一。該裝置結合紅外熱像儀，高精度天平，熱線風速儀，數碼攝像機等實驗儀器可以測量飛火顆粒燃燒過程中的溫度，質量，風速、顆粒橫截面積等重要參數。該裝置具體實驗中通過變頻器調節射流式風機風速，將顆粒固定在顆粒固定釘上，開啟旋轉裝置后，使用丙烷加熱器均勻加熱點燃飛火顆粒。

2、目前，強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗研究極其缺乏，實驗裝置進行顆粒燃燒時，由于存在風速以及飛火顆粒的尺寸較小，導致顆粒固定困難，且難以實現顆粒加熱的均勻性，實驗中重要參數的精確測量具有很大的挑戰性，因此強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置極其缺乏。

技術實現思路

1、本申請實施例為了彌補現有技術的不足，提出一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，來解決現有技術中存在的問題。

2、為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

3、一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，包括不銹鋼風洞管道，丙烷加熱器和木質顆粒燃料三個部分。所述不銹鋼風洞管道的左側面連接可調節頻率的射流式風機,所述可調節頻率的射流式風機左右兩側面連接不銹鋼風機進出口端，所述不銹鋼風機進出口端右側面連接阻尼網，所述阻尼網通過阻尼網固定栓連接固定在不銹鋼風洞管道，所述阻尼網右側不銹鋼蜂窩整流板通過不銹鋼蜂窩整流板固定栓連接固定在不銹鋼風洞管道，所述不銹鋼風機進出口端通過固定支架連接固定在風洞支撐平臺，所述固定支架右側有兩個固定支架螺絲孔，所述可調節頻率的射流式風機連接變頻器；

4、所述丙烷加熱器通過丙烷加熱器固定栓連接固定在金屬支架，所述丙烷加熱器固定栓主體為螺絲孔洞金屬塊，所述丙烷加熱器固定栓夾持丙烷加熱器金屬桿；

5、所述木質顆粒燃料固定于顆粒固定釘，所述顆粒固定釘底部通過顆粒固定栓螺絲連接顆粒固定栓，所述顆粒固定栓底部連接金屬圓盤，所述金屬圓盤底部連接旋轉裝置，所述旋轉裝置側面連接頻率調節旋鈕，所述旋轉裝置底部連接升降臺，所述升降臺底部連接顆粒支撐平臺。

6、作為本發明優選的，所述固定支架右側存在兩個固定支架螺絲孔，所述固定支架螺絲孔并對應風洞支撐平臺的位置設有固定螺絲孔，所述固定支架螺絲孔和固定螺絲孔通過固定螺絲擰入固定，所述固定支架與不銹鋼風機進出口端焊接在一起。

7、作為本發明優選的，所述不銹鋼風洞管道與阻尼網固定栓和不銹鋼蜂窩整流板固定栓配合使用，所述可調節頻率的射流式風機通過變頻器調節風速，所述不銹鋼風洞管道和所述阻尼網固定栓材質為不銹鋼。

8、作為本發明優選的，所述螺絲孔洞金屬塊左側擰入丙烷加熱器固定栓螺絲一，所述螺絲孔洞金屬塊右側擰入丙烷加熱器固定栓螺絲二，所述螺絲孔洞金屬塊中間連接處的面為丙烷加熱器固定栓防滑紋金屬內壁。

9、作為本發明優選的，所述顆粒固定釘分為針狀顆粒固定釘和直筒狀顆粒固定釘，所述顆粒固定栓內部為顆粒固定栓防滑紋金屬內壁，所述顆粒固定栓右側擰入顆粒固定栓螺絲，所述旋轉裝置通過旋轉頻率調節旋鈕調節旋轉速度，所述升降臺可手動調節高度，所述顆粒固定釘和顆粒固定栓材質均為金屬材質。

10、本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：

11、1、本發明通過調節變頻器調節射流式風機調節風速，通過三層阻尼網和兩層不銹鋼蜂窩整流板能夠獲得較為理想的穩定風速，通過顆粒固定釘和顆粒固定栓固定木質顆粒燃料，通過旋轉裝置旋轉木質顆粒燃料，開啟丙烷加熱器，能夠均勻加熱點燃木質顆粒燃料。

12、2、本發明通過固定螺絲擰入固定支架螺絲孔和固定螺絲孔以及固定支架與不銹鋼風機進出口端焊接在一起，能夠使風洞運轉時平穩避免不銹鋼風洞管道產生震動和位置移動。

13、3、本發明通過不銹鋼風洞管道與阻尼網固定栓和不銹鋼蜂窩整流板固定栓配合使用，不銹鋼風洞管道和阻尼網固定栓材質為不銹鋼，能夠獲得穩定風速，防止裝置生銹，大大增加了裝置的使用壽命。

14、4、本發明通過螺絲孔洞金屬塊左側擰入丙烷加熱器固定栓螺絲一，螺絲孔洞金屬塊右側擰入丙烷加熱器固定栓螺絲二，螺絲孔洞金屬塊中間連接處的面為丙烷加熱器固定栓防滑紋金屬內壁，能夠使丙烷加熱器被平穩固定，丙烷加熱固定栓能夠調節丙烷加熱器沿自身長軸和金屬支架兩個方向旋轉，丙烷加熱固定栓能夠調節丙烷加熱器沿金屬支架的上下高度。

15、5、本發明通過顆粒固定栓右側擰入顆粒固定栓螺絲，手動調節升降臺的高度，且顆粒固定釘分為針狀顆粒固定釘和直筒狀顆粒固定釘以及顆粒固定栓內部為顆粒固定栓防滑紋金屬內壁，顆粒固定釘和顆粒固定栓材質均為金屬材質，能夠固定不同尺寸顆粒，較大尺寸顆粒可通過打孔固定在直筒狀顆粒固定釘上，且升降臺能夠靈活調整顆粒高度位置。

16、6、本發明通過阻尼網凹槽金屬塊左側擰入阻尼網固定栓螺絲，阻尼網凹槽金屬塊右側擰入阻尼網固定栓螺母，且阻尼網凹槽金屬塊內部為阻尼網凹槽，不銹鋼蜂窩整流板固定栓主體為不銹鋼蜂窩整流板凹槽金屬塊，所述不銹鋼蜂窩整流板固定栓內部為不銹鋼蜂窩整流板凹槽。能夠實現固定不銹鋼蜂窩整流板位置。

技術特征：

1.一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，包括不銹鋼風洞管道，丙烷加熱器（2）和木質顆粒燃料（3），其特征在于，所述不銹鋼風洞管道的左側面連接可調節頻率的射流式風機（1）,所述可調節頻率的射流式風機（1）左右兩側面連接不銹鋼風機進出口端，所述不銹鋼風機進出口端右側面連接阻尼網（8），所述阻尼網（8）通過阻尼網固定栓（7）連接固定在不銹鋼風洞管道，所述阻尼網（8）右側不銹鋼蜂窩整流板（10）通過不銹鋼蜂窩整流板固定栓（9）連接固定在不銹鋼風洞管道，所述不銹鋼風機進出口端通過固定支架（5）連接固定在風洞支撐平臺（6），所述固定支架（5）右側存在兩個固定支架螺絲孔（35），所述可調節頻率的射流式風機（1）連接變頻器（4）；

2.根據權利要求1所述的一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，其特征在于，所述木質顆粒燃料（3）固定在顆粒固定釘（13）上，所述顆粒固定釘（13）底部通過顆粒固定栓螺絲（26）連接顆粒固定栓（14），所述顆粒固定栓（14）底部連接金屬圓盤（28），所述金屬圓盤（28）底部連接旋轉裝置（15），所述旋轉裝置（15）側邊連接頻率調節旋鈕（18），所述旋轉裝置（15）底部連接升降臺（16），所述升降臺（16）底部連接顆粒支撐平臺（17）。

3.根據權利要求2所述的一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，其特征在于，所述不銹鋼風洞管道與阻尼網固定栓（7）和不銹鋼蜂窩整流板固定栓（9）配合使用，所述可調節頻率的射流式風機（1）通過變頻器（4）調節風速，所述不銹鋼風洞管道和所述阻尼網固定栓（7）材質為不銹鋼。

4.根據權利要求2所述的一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，其特征在于，所述螺絲孔洞金屬塊（20）左側擰入丙烷加熱器固定栓螺絲一（19），所述螺絲孔洞金屬塊（20）右側擰入丙烷加熱器固定栓螺絲二（22），所述螺絲孔洞金屬塊（20）中間連接處的面為丙烷加熱器固定栓防滑紋金屬內壁（23）。

5.根據權利要求1所述的一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，其特征在于，所述顆粒固定釘（13）分為針狀顆粒固定釘（24）和直筒狀顆粒固定釘（25），所述顆粒固定栓（14）內部為顆粒固定栓防滑紋金屬內壁（27），所述顆粒固定栓（14）右側擰入顆粒固定栓螺絲（26），所述旋轉裝置（15）通過旋轉頻率調節旋鈕（18）調節旋轉速度，所述升降臺（16）可手動調節高度，所述顆粒固定釘（13）和顆粒固定栓（14）材質均為金屬材質。

6.根據權利要求1所述的一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，其特征在于，所述阻尼網固定栓（7）主體為阻尼網凹槽金屬塊（31），所述阻尼網凹槽金屬塊（31）左側擰入阻尼網固定栓螺絲（29），所述阻尼網凹槽金屬塊（31）右側擰入阻尼網固定栓螺母（30），所述阻尼網凹槽金屬塊（31）內部為阻尼網凹槽（32），所述不銹鋼蜂窩整流板固定栓（9）主體為不銹鋼蜂窩整流板凹槽金屬塊（33），所述不銹鋼蜂窩整流板固定栓（9）內部為不銹鋼蜂窩整流板凹槽（34）。

技術總結
本發明公開一種強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，涉及森林火災科學研究領域。該強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，包括不銹鋼風洞管道，丙烷加熱器和木質顆粒燃料三個部分。所述不銹鋼風洞管道A的左側面連接可調節頻率的射流式風機,所述可調節頻率的射流式風機左右兩側面連接不銹鋼風機進出口端B，所述不銹鋼風機進出口端B右側面連接阻尼網。該強迫對流下飛火顆粒燃燒的實驗裝置，不銹鋼風洞管道內布置三層阻尼網和兩層不銹鋼蜂窩整流板，通過變頻器調節射流式風機風速，將顆粒固定在顆粒固定釘上，開啟旋轉裝置，使用丙烷加熱器加熱點燃飛火顆粒燃料，實現均勻加熱飛火顆粒。

技術研發人員：劉乃安,顏衛東,朱虹,謝小冬,陳海翔,張林鶴
受保護的技術使用者：中國科學技術大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24