技术特征：
1.一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：s1、设计热电偶树：设置由多根热电偶捆束而成的热电偶树，并将所述热电偶测得的数据信号传输至计算机保存；s2、分布温度测量点：布置所述热电偶树，并设置温度测量点，得到燃烧舱中的温度分布；s3、测量热流密度，估算热释放率及燃烧效率。2.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述热电偶树悬挂在燃烧舱中，所述热电偶树外部由不锈钢套管保护，所述不锈钢套管固定在燃烧舱顶部；所述热电偶的温度补偿线从所述燃烧舱顶部预设的线孔中穿出；所述热电偶所测得的数据信号通过数据采集卡接收，并由所述数据采集卡传输至计算机中进行保存。3.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述步骤s2包括如下步骤：s21、在燃烧舱中布置所述热电偶树；s22、估算火焰高度；s23、设置温度测量点：根据估算的火焰高度，保证火焰之中有3个以上的温度测量点，且所述温度测量点均匀分布在火焰中；s24、得到燃烧舱中的温度分布。4.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述热电偶树的布置方法为：根据燃烧舱中心火和/或侧壁火的需求，在长、宽、高尺寸分别为a、b、c的所述燃烧舱中布置热电偶树：从油盘中心轴线开始布置热电偶树，中心火采用每隔0.5m布置一根热电偶树；侧壁火在距离油盘中心轴线b/2以内采用每隔0.5m布置，距离油盘中心轴线b/2以外采用每隔1m布置一根热电偶树。5.根据权利要求3所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述火焰高度通过公式(1)估算：其中，l—火焰高度，m；d—油盘等效直径，m；—无量纲热释放速率；所述无量纲热释放速率通过公式(2)得到：其中，
—无量纲热释放速率；—热释放速率，kw；ρ
∞
—环境空气密度，1.2kg/m3；c
p
—环境空气比热容，1.0kj/(kg
·
k)；t
∞
—环境空气温度，293k；g—重力加速度，9.81kg
·
m/s；d—油盘等效直径，m；所述热释放速率通过公式(3)得到：其中，—热释放速率，kw；x—燃烧效率，取最大值x＝1.0；—溶液燃烧速率，kg/s；a
f
—油盘面积，m2；—溶液燃烧速率，kg/(m2·
s)，参考煤油计算公式0.022(1－e-4.5d
)；δh
c
—溶液的燃烧热值，mj/kg。6.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：当c/8＞0.5m时，则除火焰区域之外，沿燃烧舱高度方向以每0.5m间距设置一个温度测量点；当c/8≤0.5m时，则除火焰区域之外，沿燃烧舱高度方向以每c/8的间距设置一个温度测量点；火焰中的温度测量点设置的热电偶采用5mm直径铠装k型热电偶，量程范围为0～1300℃；密闭或半密封空间内，火焰以外区域的温度测量点设置的热电偶均采用1mm铠装k型热电偶。7.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：通过点距离反比插值法，计算燃烧舱中轴面不同位置的温度分布；或采用origin曲线软件等高线模块直接拟合生成燃烧舱中的温度分布结果。8.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述热流密度的测量方法为：在监测点设置两组热流密度传感器，包括第一热流密度传感器、第二热流密度传感器；且每组热流密度传感器包括辐射热流密度计和对流热流密度计，分别用于测量辐射热热流密度和对流热热流密度；第一热流密度传感器用于监测火焰中心所在水平面的水平方向的热流密度，第二热流密度传感器用于监测与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角的热流密度；所述监测点与燃烧池火焰中心的水平距离根据实际油盘尺寸作调整，油盘增大则距离相应增大，以避免火焰对传感器的灼烧。9.根据权利要求6所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述热释放率的估算是指分别计算火焰中心所在水平面的水平方向监测点的热释放率、与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的热释放率；所述热释放率按如下公式
(4)进行计算：q
s
＝q
x
+q
r
+q
d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)其中，q
s
—溶液燃烧热释放率，j/s；q
x
—溶液吸热速率，j/s；q
r
—辐射热释放率，j/s；q
d
—对流热释放率，j/s；所述溶液的吸热速率q
x
可根据式(5)计算：其中，q
x
—溶液吸热速率，kw；c
p
—燃烧溶液的比热容，kj/(kg
·
k)；t
f
—溶液表面的火焰温度，℃；t
l
—溶液内部的温度，℃；—溶液燃烧速率，kg/(m2·
s)，参考煤油计算公式0.022(1－e-4.5d
)；a
f
—油盘面积，m2；所述辐射热释放率q
r
为火焰中心所在水平面的水平方向监测点的辐射热释放率，或与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的辐射热释放率；按公式(6)分别计算所述火焰中心所在水平面的水平方向监测点的辐射热释放率、与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的辐射热释放率：q
r
＝(4πr2/t
c
)h
fr
ꢀꢀꢀꢀ
(6)其中，q
r
—辐射热释放率，j/s；r—监测点与火焰中心的距离，m；t
c
—穿透系数，选取值1；h
fr
—辐射热热流密度，w
·
m-2
；所述对流热释放率q
d
为火焰中心所在水平面的水平方向监测点的对流热释放率，或与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的对流热释放率；按公式(7)分别计算所述火焰中心所在水平面的水平方向监测点的对流热释放率、与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的对流热释放率：q
d
＝(4πr2/t
c
)h
fd
ꢀꢀꢀꢀ
(7)其中，q
d
—对流热释放率，j/s；r—监测点与火焰中心的距离，m；t
c
—穿透系数，选取值1；h
fd
—对流热热流密度，w
·
m-2
。10.根据权利要求1所述的一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，其特征在于：所述燃烧效率的估算方法为：分别计算火焰中心所在水平面的水平方向监测点
的燃烧效率、与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的燃烧效率；燃料溶液的燃烧效率取水平方向监测点的燃烧效率与45
°
夹角监测点的燃烧效率的平均值；按公式(8)分别计算所述火焰中心所在水平面的水平方向监测点的燃烧效率、与火焰中心所在水平面呈45
°
夹角监测点的燃烧效率：其中，η—溶液燃烧效率，j/s；q
s
—溶液燃烧热释放率，j/s；a
f
—油盘面积，m2；—溶液燃烧速率，kg/(m2·
s)，参考煤油计算公式0.022(1－e-4.5d
)；δh
c
—溶液的燃烧热值，mj/kg。
技术总结
本发明涉及一种有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法。采用本发明所提供的有限空间池火燃烧温度分布测试与热释放估算方法，可以通过设计热电偶树、根据燃烧舱中心火和侧壁火的需求布置热电偶树，并设置温度测量点，得到燃烧舱中不同位置的温度分布情况。同时，采用本发明提供的方法，通过辐射热流密度计和对流热流密度计测量燃烧舱中燃料溶液燃烧时的热流密度，可以估算有限空间池火燃烧的热释放率及燃烧效率。本发明为厂房、设备室以及油库等建筑提供火灾安全技术支持。以及油库等建筑提供火灾安全技术支持。以及油库等建筑提供火灾安全技术支持。
技术研发人员：连一仁 李国强 孙洪超 张建岗 庄大杰 孙树堂 孟东原 陈磊 王学新 徐潇潇
受保护的技术使用者：中国辐射防护研究院
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/6/28