材料产烟浓度由基本关系式计算确定,设计一种材料产烟浓度将需要进行试件的设计和气流量的选择。
6.1 基本关系式
式中:
C——材料产烟浓度,单位为毫克每升(mg/L);
R——材料产烟速率,单位为毫克每分钟(mg/min);
F——烟气流量,单位为升每分钟(L/min)。
式中:
R——材料产烟速率,单位为毫克每分钟(mg/min);
V——环形炉移动速率,10 mm/min;
M——试件质量,单位为毫克(mg);
L——试件长度,单位为毫米(mm)。
6.2 试件长度和质量
6.2.1 试件长度按下式确定:
式中:
L——试件长度,单位为毫米(mm);
t——试验烟气流供给时间,单位为分钟(min);
V——环形炉移动速率,10mm/min;
L0——环形炉长度,100 mm。
例如,需要提供某种火灾场景烟气流供给时间为30 min,试件长度应取作L≥400 mm。
6.2.2 试件质量按下式确定:
式中:
M——试件质量,单位为毫克(mg);
C——材料产烟浓度,单位为毫克每升(mg/L);
F——烟气流量,单位为升每分钟(L/min);
L——试件长度,单位为毫米(mm);
V——环形炉移动速率,10 mm/min。
例如,需要制取材料产烟浓度为10mg/L的火灾场景烟气,若烟气流量F取为5L/min,则400mm长的试件质量应为2000mg;若烟气流量取为10L/min,则400mm长的试件质量应为4000mg。
6.3 气流量的选择
一般情况下,载气流量F,取作 5L/min,稀释气流量F2按下式确定:
式中:
F2——稀释气流量,单位为升每分钟(L/min);
F——烟气流量,单位为升每分钟(L/min);
F1——载气流量,单位为升每分钟(L/min)。
当烟气流量F≤5 L/min时,取F1= F,F2=0。
6.4 调整
6.4.1 当按设计值制作试件,实际质量与设计值出现偏差时,为保证产烟浓度 C 的要求,可以按实际制作的试件长度和质量,根据(4)和(5)式对稀释气流量F2和烟气流量F进行调整。
6.4.2 由于材料的可燃性,产烟过程中有时会出现不连续火焰燃烧,获得非稳态浓度烟气流。为了避免这种情况的发生,获得稳态浓度烟气流,可以按(4)和(5)式对试件质量和载气流量调整,或按8.4进行。