CN115507960B - 一种车库内电动汽车火灾测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车库内电动汽车火灾测量装置,包括用于采集车库内电动汽车火灾演化过程中火灾参数的火灾参数采集设备、用于动态记录燃烧过程的火灾监测设备、计算机、充电桩和水枪灭火机构,所述火灾监测设备与所述计算机相通讯;所述火灾参数包括热释放速率、温度、辐射、释放气体和电动汽车质量变化。本发明采用上述结构的车库内电动汽车火灾测量装置,通过测量火灾过程中的热释放速率、温度、辐射、释放气体类型等参数,进一步分析研究存放于车库内的电动汽车的火灾机理,从而为电动汽车消防安全的技术发展提供基础性数据,为人才培养提供实验指导。
Description
技术领域
本发明涉及一种车库内电动汽车火灾测量技术,尤其涉及一种车库内电动汽车火灾测量装置。
背景技术
随着国家能源安全战略的实施,近年来我国电动汽车保有量高速增长。截止2022年6月,全球电动汽车累计销量已突破2000万辆,我国电动汽车市场渗透率超21.6%,保有量已突破1100万辆。由于电动汽车锂电池具有燃烧速度快、复燃风险高、处置难度大等特点,故需要对其燃烧特性进行研究。
传统关于电动汽车的火灾特性与消防事故研究均只聚焦于开放空间,如在现有技术中,应急管理部天津消防研究所设计了一种电动汽车燃烧实验平台及实验方法,其对汽车的引燃方式和燃烧平台的设计进行了详细阐述。但平台由铁丝网围挡,并不适合车库场景,且平台未对温度的具体测点和热电偶支架的设计进行图示和详细阐述。
由上述可知,针对于整车火灾测试平台的设计目前国内尚处于起步阶段,目前仍无机构提出车库内电动汽车火灾测试的相关技术。
针对上述问题,本专利技术旨在探究地下车库电动汽车火灾演化过程和机理,为相关的计算仿真与关键技术开发提供装置和数据支撑。
发明内容
本发明的目的是提供一种车库内电动汽车火灾测量装置,通过测量火灾过程中的热释放速率、温度、辐射、释放气体类型等参数,进一步分析研究存放于车库内的电动汽车的火灾机理,从而为电动汽车消防安全的技术发展提供基础性数据,为人才培养提供实验指导。
为实现上述目的,本发明提供了车库内电动汽车火灾测量装置,包括用于采集车库内电动汽车火灾演化过程中火灾参数的火灾参数采集设备、用于动态记录燃烧过程的火灾监测设备、计算机、充电桩和水枪灭火机构,所述火灾监测设备与所述计算机相通讯;
所述火灾参数包括热释放速率、温度、辐射、释放气体和电动汽车质量变化。
优选的,所述火灾参数采集设备包括车辆周围温度采集机构、车辆辐射热采集机构、车辆质量采集机构、烟气采集机构;
所述火灾监测设备包括车辆燃烧热红外图像采集机构和车辆燃烧视频采集机构。
优选的,所述车辆周围温度采集机构包括:
车辆顶部温度采集单元,安装于车辆上方的车库侧壁上;
车辆内部温度采集单元,安装于车辆内部;
车辆底部温度采集单元,安装于车辆下方的车库地面上;
车辆头部温度采集单元,安装于车辆头部的车库侧壁上;
所述车辆顶部温度采集单元和所述车辆头部温度采集单元均为长度可调结构;
所述车辆内部温度采集单元为固定结构;
所述车辆底部温度采集单元为转动可调结构。
优选的,所述车辆顶部温度采集单元和所述车辆头部温度采集单元均包括呈垂直线性均匀布置于车库侧壁的多个温度测量组件,所述温度测量组件包括一端镶嵌于车库内壁的伸缩陶瓷管和经所述伸缩陶瓷管另一端穿出的热电偶;
所述伸缩陶瓷管设置有热电偶探头的一端朝向车库内电动汽车横向的中心位置延伸。
优选的,所述车辆内部温度采集单元包括布置于车库内电动汽车内座椅上的固定支架和热电偶,所述固定支架包括布置于座椅上的底座和垂直固定于所述底座顶端的垂直固定杆,所述垂直固定杆上设置有多个定位接头,所述定位接头上固定有水平陶瓷管的一端,所述水平陶瓷管的另一端穿接有热电偶。
优选的,所述车辆底部温度采集单元包括布置于车辆下方的车库地面凹槽内的底部中间温度采集组件和对称布置于所述底部中间温度采集组件两侧的车库地面凹槽内的底部侧部温度采集组件;
所述底部中间温度采集组件和所述底部侧部温度采集组件均包括一端经转轴与驱动电机连接的U型支架和一端固定于U型支架中间的伸出陶瓷管,所述驱动电机与开合控制器电性连接;
所述伸出陶瓷管的另一端穿接有热电偶;
所述U型支架的另一端与固定于凹槽内的支撑钢槽转动连接。
优选的,所述车辆辐射热采集机构包括对应电动汽车任意一侧以及前后两侧布置的辐射热流计;
所述车辆质量采集机构包括对应电动汽车的四个轮胎布置于车库地面上的质量传感器垫;
所述烟气采集机构包括烟气流速采集单元和烟气组分浓度采集单元,所述烟气流速采集单元包括分别布置于车库顶棚左右两侧和中间位置的气体流速传感器;所述烟气组分浓度采集单元包括固定于车库顶部抽气管内的气体分析仪;
所述车辆燃烧热红外图像采集机构包括对应电动汽车任意一侧以及前侧布置的红外热像仪;
所述车辆燃烧视频采集机构包括对应电动汽车前侧布置的高速摄像机。
基于车库内电动汽车火灾测量装置的方法,包括以下步骤:
S1、将车辆质量采集机构的4个质量传感器垫对应电动汽车轮胎放置于车库地面上,将电动汽车驶入车库,并使得电动汽车的4个轮胎分别停置于对应4个质量传感器垫上;而后确定实验工况,依据实验工况决定是否要对电动汽车进行充电至固定电量或让电动汽车处于充电状态;
S2、依据车辆高度,伸长车辆顶部温度采集单元和车辆头部温度采集单元的伸缩陶瓷管,而后根据测点位置调整座椅上车辆内部温度采集单元的伸出陶瓷管的高度,然后利用开合控制器使车辆底部U型支架处于垂直状态,打开热电偶测试软件,检查所有热电偶是否处于正常运行状态,替换掉处于异常状态的热电偶后,重复检测新安装的热电偶,直至所有热电偶处于正常运行状态,关闭热电偶测试软件;
S3、对应车辆位置分别调整红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计的位置,而后开启计算机、红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计、气体流速传感器、气体分析仪和开合控制器,检查装置各部分是否处于正常状态,并对需要校准的传感器进行校准,再打开计算机中与各部分相匹配的测试分析软件测试各部分是否处于正常工作状态,若否则进行调试维修,若是则进入下一步骤;
S4、引燃电动汽车,并实时记录火灾过程的温度、红外图像、视频图像、辐射热流、气体流速、气体组分、气体浓度;
S5、待测试结束后,使用水枪灭火机构冷却车体,防止复燃,将火灾残留物清出车库处理;并回收座椅上的车辆内部温度采集单元,以备后续使用;同时将车辆顶部温度采集单元和车辆头部温度采集单元的伸缩陶瓷管收缩回车库墙体内部;且使用开合控制器将车辆底部温度采集单元收于车库地面凹槽内;
S6、将实验数据导出至计算机内,并利用计算机对实验数据进行分析,即依据高速摄像机记录的烟气层厚度、气体流速传感器记录的烟气流速、气体分析仪记录的氧气、一氧化碳和二氧化碳浓度,计算出电动汽车的热释放速率;同时依据辐射热流计的数据,判断电动汽车点燃周围汽车和可燃物的风险,依据热电偶和红外热像仪的数据,判断火灾发展过程和火灾过程各点位的温度变化;
S7、通过改变火灾引燃方式、车型、充电量、充电状态、是否火灾演化过程水枪灭火,重复步骤S1至S6,判断不同场景下电动汽车的火灾演化规律及火灾危险性。
优选的,在步骤S6中,设定高速摄像机拍摄的烟气层的高度定义为h,气体流速传感器测量的车库顶棚左右两侧以及中间烟气层的流速分别为u1、u2、u3,火灾发生前气体分析仪采集的氧气浓度定义为火灾过程氧气的实时浓度为则基于氧耗法,汽车燃烧过程中的热释放速率被估计为:
其中,Vm为氧气的摩尔体积,E为消耗单位质量氧气所释放的热量,其平均值为13.1MJ/kg。
基于车库内电动汽车火灾测量装置的用途,用于仿真模拟、火灾风险评估、实际工程指导或者规范标准制定。
因此,本发明采用上述结构的车库内电动汽车火灾测量装置,能够测量车库内电动汽车火灾演化过程中的火灾参数(热释放速率、温度、辐射、释放气体类型和质量变化);同时公开了一种热释放速率计算方法,,从而可用于探究新能源汽车车库火灾演化机理,确定新能源汽车储存场所火灾危险性评判指标,为储存场所新能源汽车火灾的有效防治、高效灭火、人员疏散、事故调查等方面提出指导性建议。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的车辆内部温度采集单元的结构示意图;
图3为本发明的车辆底部温度采集单元的布置图;
图4为本发明的车辆底部温度采集单元的结构示意图。
其中:1、车前辐射热流计;2、车辆燃烧视频采集机构;3、车前红外热像仪;4、车辆头部温度采集单元;5、烟气流速采集单元;6、抽气管;7、车辆顶部温度采集单元;8、车辆顶部温度测量点;9、充电桩;10、车后辐射热流计;11、车侧红外热像仪;12、车辆质量采集机构;13、车侧辐射热流计;14、车辆内部温度采集单元;15、凹槽;16、开合控制器;17、计算机;18、水枪灭火机构;19、水平陶瓷管;20、定位接头;21、垂直固定杆;22、座椅;23、地面;24、底部右侧温度采集组件;25、车辆温度测量点;26、底部中间温度采集组件;27、底部左侧温度采集组件;28、转轴;29、U型支架;30、支撑钢槽;31、伸出陶瓷管。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述,需要说明的是,本实施例以本技术方案为前提,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围并不限于本实施例。
图1为本发明的整体结构示意图;图2为本发明的车辆内部温度采集单元的结构示意图;图3为本发明的车辆底部温度采集单元的布置图;图4为本发明的车辆底部温度采集单元的结构示意图,如图1-图4所示,本发明的结构包括用于采集车库内电动汽车火灾演化过程中火灾参数的火灾参数采集设备、用于动态记录燃烧过程的火灾监测设备、计算机17、充电桩9和水枪灭火机构18,火灾监测设备与计算机17相通讯;火灾参数包括热释放速率、温度、辐射、释放气体和电动汽车质量变化。本实施例中的车库为砖垒车库,砖垒车库的尺寸依据《车库建筑设计规范设计》的建议进行设计,长为6m,宽和高均为3m,墙壁厚度为0.2m,可停放测试小型和微型新能源汽车。
其中,所述火灾参数采集设备包括车辆周围温度采集机构、车辆辐射热采集机构、车辆质量采集机构12、烟气采集机构;所述火灾监测设备包括车辆燃烧热红外图像采集机构和车辆燃烧视频采集机构2。
优选的,车辆周围温度采集机构包括:车辆顶部温度采集单元7,安装于车辆上方的车库侧壁上;车辆内部温度采集单元14,安装于车辆内部;车辆底部温度采集单元,安装于车辆下方的车库地面23上;车辆头部温度采集单元4,安装于车辆头部的车库侧壁上;车辆顶部温度采集单元7和车辆头部温度采集单元4均为长度可调结构;车辆内部温度采集单元为固定结构;车辆底部温度采集单元为转动可调结构。
更具体的,车辆顶部温度采集单元7和车辆头部温度采集单元4均包括呈垂直线性均匀布置于车库侧壁的多个温度测量组件,温度测量组件经孔洞镶嵌于墙体上,温度测量组件包括一端镶嵌于车库内壁的伸缩陶瓷管和经伸缩陶瓷管另一端穿出的热电偶;伸缩陶瓷管设置有热电偶探头的一端朝向车库内电动汽车横向的中心位置延伸,车辆顶部温度采集单元7的伸缩陶瓷管伸出后即可构成呈垂直阵列布置的多个车辆顶部温度测量点8;同样的,车辆头部温度采集单元4的伸缩陶瓷管伸出后即可构成呈垂直阵列布置的多个车辆头部温度测量点。本实施例中,车辆顶部温度采集单元7包括七组由上到下依次布置的温度测量组件,车辆头部温度采集单元4包括六组组由上到下依次布置的温度测量组件,最顶端的温度测量组件距离顶棚0.2m,其余温度测量组件间隔0.2m向下垂直布置,位置较高的温度测量组件可用于测量烟气层的温度,位置较低的温度测量组件依据车辆高度可选择收缩于墙体。
优选的,车辆内部温度采集单元14包括布置于车库内电动汽车内座椅22上的固定支架和热电偶,固定支架包括布置于座椅22上的底座和垂直固定于底座顶端的垂直固定杆21,垂直固定杆21上设置有多个定位接头20,定位接头20上固定有水平陶瓷管19的一端(通过改变定位接头20在垂直固定杆21上的位置,改变水平陶瓷管19的高度,进而改变热电偶的位置,从而改变温度采集点的位置,同时在本实施例中还可根据客户需求定制不同长度的水平陶瓷管19),水平陶瓷管19的另一端穿接有热电偶。本实施例的车辆内部温度采集单元14可置于车辆前方两个座椅22和车辆后方三个座椅22上。适用于车内空间。
优选的,车辆底部温度采集单元包括布置于车辆下方的车库地面23凹槽15内的底部中间温度采集组件26和对称布置于底部中间温度采集组件26两侧的车库地面23凹槽15内的底部侧部温度采集组件,底部侧部温度采集组件包括底部右侧温度采集组件24和底部左侧温度采集组件27;底部中间温度采集组件26和底部侧部温度采集组件均包括一端经转轴28与驱动电机连接的U型支架29和一端固定于U型支架29中间的伸出陶瓷管31,驱动电机与开合控制器16电性连接;伸出陶瓷管31的另一端穿接有热电偶;U型支架29的另一端与固定于凹槽15内的支撑钢槽30转动连接,本实施例中的车辆底部温度采集单元的U型支架29在未适用于贴合凹槽15放置,防止轮胎碾压,开展实验时,使用时通过驱动电机转动90°,垂直布置,利用热电偶对车辆温度测量点25位进行测量。
优选的,车辆辐射热采集机构包括对应电动汽车任意一侧以及前后两侧布置的辐射热流计,即车前辐射热流计1,车后辐射热流计10和车侧辐射热流计13,三个辐射热流计的数据可用于鉴别新能源汽车发生火灾后,火焰辐射引燃周围车辆或可燃物的风险;
车辆质量采集机构12包括对应电动汽车的四个轮胎布置于车库地面23上的质量传感器垫,可用于实时测量火灾发生后,汽车的质量变化;
烟气采集机构包括烟气流速采集单元5和烟气组分浓度采集单元,烟气流速采集单元5包括分别布置于车库顶棚左右两侧和中间位置的气体流速传感器;烟气组分浓度采集单元包括固定于车库顶部抽气管6内的气体分析仪;
车辆燃烧热红外图像采集机构包括对应电动汽车任意一侧以及前侧布置的红外热像仪,即车前红外热像仪3和车侧红外热像仪11;车侧红外热像仪11用于测量车库对面墙的温度变化,车前红外热像仪3用于测量实验过程中电动汽车车体和车体周围火焰、烟气等的温度变化;
车辆燃烧视频采集机构2包括对应电动汽车前侧布置的高速摄像机,用于记录火灾的演化过程。
基于车库内电动汽车火灾测量装置的方法,包括以下步骤:
S1、将车辆质量采集机构12的4个质量传感器垫对应电动汽车轮胎放置于车库地面23上,将电动汽车驶入车库,并使得电动汽车的4个轮胎分别停置于对应4个质量传感器垫上;而后确定实验工况,依据实验工况决定是否要对电动汽车进行充电至固定电量或让电动汽车处于充电状态;在步骤S1中,若需充电至固定电量,停止充电时应先断开交流充电连接装置的车辆插头,再断开电源端供电插头。
S2、依据车辆高度,伸长车辆顶部温度采集单元7和车辆头部温度采集单元4的伸缩陶瓷管,而后根据测点位置调整座椅22上车辆内部温度采集单元的伸出陶瓷管31的高度,然后利用开合控制器16使车辆底部U型支架29处于垂直状态,打开热电偶测试软件,检查所有热电偶是否处于正常运行状态,替换掉处于异常状态的热电偶后,重复检测新安装的热电偶,直至所有热电偶处于正常运行状态,关闭热电偶测试软件;
S3、对应车辆位置分别调整红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计的位置,而后开启计算机17、红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计、气体流速传感器、气体分析仪和开合控制器16,检查装置各部分是否处于正常状态,并对需要校准的传感器进行校准,再打开计算机17中与各部分相匹配的测试分析软件测试各部分是否处于正常工作状态,若否则进行调试维修,若是则进入下一步骤;
S4、引燃电动汽车,并实时记录火灾过程的温度、红外图像、视频图像、辐射热流、气体流速、气体组分、气体浓度;需要说明的是火灾过程使用防火板、防火棉等材料保护充电桩9,待车辆火灾结束后,关闭红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计、测试分析软件。
S5、待测试结束后,使用水枪灭火机构18冷却车体,防止复燃,将火灾残留物清出车库处理;并回收座椅22上的车辆内部温度采集单元14,以备后续使用;同时将车辆顶部温度采集单元7和车辆头部温度采集单元4的伸缩陶瓷管收缩回车库墙体内部;且使用开合控制器16将车辆底部温度采集单元收于车库地面23凹槽15内;
S6、将实验数据导出至计算机17内,并利用计算机17对实验数据进行分析,即依据高速摄像机记录的烟气层厚度、气体流速传感器记录的烟气流速、气体分析仪记录的氧气、一氧化碳和二氧化碳浓度,计算出电动汽车的热释放速率;同时依据辐射热流计的数据,判断电动汽车点燃周围汽车和可燃物的风险,依据热电偶和红外热像仪的数据,判断火灾发展过程和火灾过程各点位的温度变化;
优选的,在步骤S6中,设定高速摄像机拍摄的烟气层的高度定义为h,气体流速传感器测量的车库顶棚左右两侧以及中间烟气层的流速分别为u1、u2、u3,火灾发生前气体分析仪采集的氧气浓度定义为火灾过程氧气的实时浓度为则基于氧耗法,汽车燃烧过程中的热释放速率被估计为:
其中,Vm为氧气的摩尔体积,E为消耗单位质量氧气所释放的热量,其平均值为13.1MJ/kg。
S7、通过改变火灾引燃方式(包括电气短路故障引发火灾、电池故障引发火灾、标准火源引燃、前保险杠引燃等方式)、车型、充电量、充电状态、是否火灾演化过程水枪灭火,重复步骤S1至S6,判断不同场景下电动汽车的火灾演化规律及火灾危险性。
基于车库内电动汽车火灾测量装置的用途,用于仿真模拟、火灾风险评估、实际工程指导或者规范标准制定。
因此,本发明采用上述结构的车库内电动汽车火灾测量装置,可测量记录车库内新能源汽车火灾演化过程中的温度、红外图像、视频图像、辐射热流、气体流速、气体种类、气体浓度,可为车库内电动汽车的演化规律和仿真提供基础数据,在工程应用方面可为电动汽车的火灾调查、车库的规范设计、新能源汽车的优化设计等提供支撑,弥补了车库内电动汽车火灾测试领域的装置空白。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (2)
1.一种车库内电动汽车火灾测量装置,其特征在于:包括用于采集车库内电动汽车火灾演化过程中火灾参数的火灾参数采集设备、用于动态记录燃烧过程的火灾监测设备、计算机、充电桩和水枪灭火机构,所述火灾监测设备与所述计算机相通讯;
所述火灾参数包括热释放速率、温度、辐射、释放气体和电动汽车质量变化;
所述火灾参数采集设备包括车辆周围温度采集机构、车辆辐射热采集机构、车辆质量采集机构、烟气采集机构;
所述火灾监测设备包括车辆燃烧热红外图像采集机构和车辆燃烧视频采集机构;
所述车辆周围温度采集机构包括:
车辆顶部温度采集单元,安装于车辆上方的车库侧壁上;
车辆内部温度采集单元,安装于车辆内部;
车辆底部温度采集单元,安装于车辆下方的车库地面上;
车辆头部温度采集单元,安装于车辆头部的车库侧壁上;
所述车辆顶部温度采集单元和所述车辆头部温度采集单元均为长度可调结构;
所述车辆内部温度采集单元为固定结构;
所述车辆底部温度采集单元为转动可调结构;
所述车辆顶部温度采集单元和所述车辆头部温度采集单元均包括呈垂直线性均匀布置于车库侧壁的多个温度测量组件,所述温度测量组件包括一端镶嵌于车库内壁的伸缩陶瓷管和经所述伸缩陶瓷管另一端穿出的热电偶;
所述伸缩陶瓷管设置有热电偶探头的一端朝向车库内电动汽车横向的中心位置延伸;
所述车辆内部温度采集单元包括布置于车库内电动汽车内座椅上的固定支架和热电偶,所述固定支架包括布置于座椅上的底座和垂直固定于所述底座顶端的垂直固定杆,所述垂直固定杆上设置有多个定位接头,所述定位接头上固定有水平陶瓷管的一端,所述水平陶瓷管的另一端穿接有热电偶;
所述车辆底部温度采集单元包括布置于车辆下方的车库地面凹槽内的底部中间温度采集组件和对称布置于所述底部中间温度采集组件两侧的车库地面凹槽内的底部侧部温度采集组件;
所述底部中间温度采集组件和所述底部侧部温度采集组件均包括一端经转轴与驱动电机连接的U型支架和一端固定于U型支架中间的伸出陶瓷管,所述驱动电机与开合控制器电性连接;
所述伸出陶瓷管的另一端穿接有热电偶;
所述U型支架的另一端与固定于凹槽内的支撑钢槽转动连接;
所述车辆辐射热采集机构包括对应电动汽车任意一侧以及前后两侧布置的辐射热流计;
所述车辆质量采集机构包括对应电动汽车的四个轮胎布置于车库地面上的质量传感器垫;
所述烟气采集机构包括烟气流速采集单元和烟气组分浓度采集单元,所述烟气流速采集单元包括分别布置于车库顶棚左右两侧和中间位置的气体流速传感器;所述烟气组分浓度采集单元包括固定于车库顶部抽气管内的气体分析仪;
所述车辆燃烧热红外图像采集机构包括对应电动汽车任意一侧以及前侧布置的红外热像仪;
所述车辆燃烧视频采集机构包括对应电动汽车前侧布置的高速摄像机;
基于车库内电动汽车火灾测量装置的方法,包括以下步骤:
S1、将车辆质量采集机构的4个质量传感器垫对应电动汽车轮胎放置于车库地面上,将电动汽车驶入车库,并使得电动汽车的4个轮胎分别停置于对应4个质量传感器垫上;而后确定实验工况,依据实验工况决定是否要对电动汽车进行充电至固定电量或让电动汽车处于充电状态;
S2、依据车辆高度,伸长车辆顶部温度采集单元和车辆头部温度采集单元的伸缩陶瓷管,而后根据测点位置调整座椅上车辆内部温度采集单元的伸出陶瓷管的高度,然后利用开合控制器使车辆底部U型支架处于垂直状态,打开热电偶测试软件,检查所有热电偶是否处于正常运行状态,替换掉处于异常状态的热电偶后,重复检测新安装的热电偶,直至所有热电偶处于正常运行状态,关闭热电偶测试软件;
S3、对应车辆位置分别调整红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计的位置,而后开启计算机、红外热像仪、高速摄像机、辐射热流计、气体流速传感器、气体分析仪和开合控制器,检查装置各部分是否处于正常状态,并对需要校准的传感器进行校准,再打开计算机中与各部分相匹配的测试分析软件测试各部分是否处于正常工作状态,若否则进行调试维修,若是则进入下一步骤;
S4、引燃电动汽车,并实时记录火灾过程的温度、红外图像、视频图像、辐射热流、气体流速、气体组分、气体浓度;
S5、待测试结束后,使用水枪灭火机构冷却车体,防止复燃,将火灾残留物清出车库处理;并回收座椅上的车辆内部温度采集单元,以备后续使用;同时将车辆顶部温度采集单元和车辆头部温度采集单元的伸缩陶瓷管收缩回车库墙体内部;且使用开合控制器将车辆底部温度采集单元收于车库地面凹槽内;
S6、将实验数据导出至计算机内,并利用计算机对实验数据进行分析,即依据高速摄像机记录的烟气层厚度、气体流速传感器记录的烟气流速、气体分析仪记录的氧气、一氧化碳和二氧化碳浓度,计算出电动汽车的热释放速率;同时依据辐射热流计的数据,判断电动汽车点燃周围汽车和可燃物的风险,依据热电偶和红外热像仪的数据,判断火灾发展过程和火灾过程各点位的温度变化;
S7、通过改变火灾引燃方式、车型、充电量、充电状态、是否火灾演化过程水枪灭火,重复步骤S1至S6,判断不同场景下电动汽车的火灾演化规律及火灾危险性。
2.根据权利要求1所述的一种车库内电动汽车火灾测量装置,其特征在于:在步骤S6中,设定高速摄像机拍摄的烟气层的高度定义为h,气体流速传感器测量的车库顶棚左右两侧以及中间烟气层的流速分别为u1、u2、u3,火灾发生前气体分析仪采集的氧气浓度定义为火灾过程氧气的实时浓度为则基于氧耗法,汽车燃烧过程中的热释放速率被估计为:
其中,Vm为氧气的摩尔体积,E为消耗单位质量氧气所释放的热量,其平均值为13.1MJ/kg。
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