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    2  实验规划
    2.1 木垛参数介绍
    木垛是由松树材料的长方体木条堆积而成,木条分为长短两种尺寸,分别为长木条35×35×1000mm(宽×高×长),短木条35×35×500mm(宽×高×长)。为了减小实验的误差,在实验进行之前我们需要先对木条进行处理。将木条放置在储藏室内一个多月,以使得各支木条的物理特征基本一致。储藏室的条件如下,温度为23 2℃,湿度为50 5%。木材的湿度通过湿度仪来测量(Model G-40 from Delmhorst Instrument Co.),另外还需要称量木柴的重量,根据木材的尺寸计算出木垛的体积以及总的表面积,我们可以通过重量和体积在计算木垛的密度,而木柴的总的表面积在后面的实验分析过程中也将会用到。
    木垛需要摆放成如图2.1所示的立方体结构。

    图2.1  木垛结构示图
    本课题一共有做了21次试验,其中前9次是在室外的集烟罩下进行的,共分为4个功率,分别为0.25MW,0.5MW,1.0MW,1.5MW,实验代号为Test1~Test9,木垛的相关物理参数如表2.1所示。
    木垛的总的表面积也是一个重要参数,可以通过如下方程(2-1)进行计算:
                (2-1)

    表2.1  室外实验木垛的相关物理参数
    实验代号    Test1    Test2    Test3    Test4    Test5    Test6    Test7    Test8    Test9
    木垛功率(mW)    0.25    0.25    0.25    0.5    0.5    0.5    1.0    1.0    1.5
    湿度(%)    13.33    13.03    12.93    12.76    13.50    13.45    13.42    12.66    12.9
    密度(kg/m3)    526.2    519.5    507.    514.8    551.5    528.9    538.8    524.4    517.6
    重量 (kg)    15.5    15.3    14.9    30.9    32.4    31.1    63.4    61.7    91.3
    层数(短木条)    6    6    6    12    12    12    6    6    12
    层数(长木条)    0    0    0    0    0    0    6    6    12
    每层短木条数    8    8    8    8    8    8    16    16    8
    每层长木条数    0    0    0    0    0    0    8    8    8
    木垛高度 (mm)    210    210    210    420    420    420    420    420    420
    总的表面积 (m2)    2.64    2.64    2.64    5.23    5.23    5.23    10.34    10.34    15.45
    木垛放置于一个称量平台上,在集烟罩下方正中间的位置,距离称量平台70mm。木垛下方放置了油盘,油盘尺寸为290×190×50mm(长×宽×高),油盘内盛放了0.5L的甲醇,用作点燃木垛的燃料,油盘是通过外界明火进行点燃。其中0.25MW和0.5MW的木垛使用两个油盘,1MW的木垛用4个,1.5MW的木垛使用6个油盘。我们通过对热释放速率HRR,周围热通量等绘图,来对木垛火火源功率进行标定。
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