A.5.1 熱釋放速率的計算(HRR)
A.5.1.1 試樣和燃燒器的總HRR:HRR總
a) 排煙系統(tǒng)體積流速V298(t)的計算,標準溫度設(shè)為298K。
其中:
V298(t )為排煙系統(tǒng)的體積流速,溫度設(shè)為298K,m3/s;
c=(2T0/ρ0)0.5=22.4[K0.5•m1.5•Kg-0.5];
A為綜合測量區(qū)中排煙管道的截面面積,m2;
Kt為流量分布因子,根據(jù)附錄C的C.2.4確定;
kp為雙向探頭的雷諾校正系數(shù),一般為1.08;
△p(t)為壓力差,Pa;
Tms(t)為綜合測量區(qū)的溫度,K。 b) 耗氧系數(shù)
的計算
其中:
xO2(t)為氧氣濃度,以摩爾分數(shù)表示;
xCO2(t)為二氧化碳濃度,以摩爾分數(shù)表示。 c) xa-O2的計算
其中:
xa-O2為氧氣(含水蒸氣)在環(huán)境溫度時的摩爾分數(shù);
xO2 (t)為氧氣濃度,以摩爾分數(shù)表示;
H為相對濕度,%;
P為環(huán)境大氣壓,Pa;
Tms(t)為綜合測量區(qū)的溫度,K。
d) HRR總(t)的計算
其中:
HRR總(t)為試樣和燃燒器總熱釋放速率,kW; E為溫度為298K時單位體積耗氧的熱釋放量,等于17200,kJ/m3;
V298(t )為排煙系統(tǒng)的體積流速,標準條件溫度設(shè)為298K,m3/s;
xa-O2為氧氣(含水蒸氣)在環(huán)境溫度的摩爾分數(shù);
為耗氧系數(shù)。
A. 5.1.2 燃燒器的IIRR
HRR燃燒器(t)等于基準時段的HRR總(t)。燃燒器的平均HRR是根據(jù)基準時段(210s≤t≤270s) 的平均HRR總(t)進行計算的:
其中:
HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
HRR總(t)為試樣和燃燒器的總熱釋放速率,kW。
210s≤t≤270s時間內(nèi)HRRav-燃燒器(t)的標準偏差
采用“非偏差’’或“n-1’’方法按如下公式進行計算:
其中:
HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
HRR燃燒器(t)為燃燒器的熱釋放速率,kW;
n為數(shù)據(jù)點數(shù)(n=21)。 基準時段內(nèi),燃燒器的穩(wěn)定性和熱釋放水平應(yīng)符合以下判據(jù)。
判據(jù):
其中:
HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
為210s≤t≤270s時間內(nèi)HRR燃燒器的標準偏差。
注:在打開燃燒器開關(guān)前,可用基準時段(210s≤t≤270s,燃燒氣體僅有丙烷)所產(chǎn)生的CO2與所消耗的O2之間的比率來檢測氣體分析儀。該比率應(yīng)等于0.60±0.05。
A.5.1.3 試樣的HRR
試樣的熱釋放速率通??烧J為是總熱釋放速率HRR總 (t)減去燃燒器的平均熱釋放速率HRRav-燃燒器所得的差值: t>312s時:
其中:
HRR(t)為試樣的熱釋放速率,kW:
HRR總 (t)為試樣和燃燒器的總熱釋放速率,kW; HRRav-燃燒器(t)為燃燒器的平均熱釋放速率.,kW。 開始受火時,在將輔助燃燒器切換到主燃燒器的過程中,兩個燃燒器總的熱輸出小于HRRav-燃燒器(t)。這時公式A.20中給出了在最多12s內(nèi)(燃燒器的切換響應(yīng)時間)HRR(t)的負值。這些負值以及 t=0時的值設(shè)為0,如下: t=300s 時:
300s≤t≤312s時:
其中:
HRR(t)為試樣的熱釋放速率,kW;
HRR總 (t)為試樣和燃燒器總熱釋放速率,kw;
HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
max. {a,b}為a和b兩個值的最大值。
A.5.1.4 HRR30s的計算 HRR30s(t)是HRR(t)在30s內(nèi)的平均值:
其中:
HRR30s(t)為 30s內(nèi)HRR(t)的平均值,kW; HRR(t)為某一時刻t的熱釋放速率,kW。
A.5.2 THR(t)和THR600s的計算 試樣總的熱釋放量THR(t)和試樣在受火期(300s≤t≤900s)最初600s內(nèi)總的熱釋放量 THR600s的計算如下:
注:由于每3s只有一個數(shù)據(jù)點,所以采用了系數(shù)3。
A.5.3 FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ(燃燒增長率指數(shù))的計算
FIGRA指數(shù)為HRRav(t)/(t-300)的最大比值再乘上1000所得的值。僅對HRRav和THR的初始值被超過的受火期內(nèi)的商值進行計算。受火期內(nèi),如果FIGRA指數(shù)的一個或兩個初始值均未被超過,那么FIGRA指數(shù)為零。采用兩個不同的THR初始值,得出了FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ。
a) 根據(jù)A.5.1.4,用以計算FIGRA的HRR和HRRav的平均值等于HRR30s,但受火期的最初12S除外。對于最初12s內(nèi)的數(shù)據(jù)點,只對受火期內(nèi)在最大可能對稱范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點進行平均。
注:結(jié)論,HRRav值在整個試驗期間不超過3kW或THR值在整個試驗后不超過0.2MJ的試樣,其FIGRA0.2MJ等于0。HRRav值在整個試驗期間不超過3kW或THR值在整個試驗后不超過0.4MJ的試樣,其FIGRA0.4MJ 等于0。
A.5.1.1 試樣和燃燒器的總HRR:HRR總
a) 排煙系統(tǒng)體積流速V298(t)的計算,標準溫度設(shè)為298K。
其中:
V298(t )為排煙系統(tǒng)的體積流速,溫度設(shè)為298K,m3/s;
c=(2T0/ρ0)0.5=22.4[K0.5•m1.5•Kg-0.5];A為綜合測量區(qū)中排煙管道的截面面積,m2;
Kt為流量分布因子,根據(jù)附錄C的C.2.4確定;
kp為雙向探頭的雷諾校正系數(shù),一般為1.08;
△p(t)為壓力差,Pa;
Tms(t)為綜合測量區(qū)的溫度,K。 b) 耗氧系數(shù)
的計算
其中:xO2(t)為氧氣濃度,以摩爾分數(shù)表示;
xCO2(t)為二氧化碳濃度,以摩爾分數(shù)表示。 c) xa-O2的計算
其中:xa-O2為氧氣(含水蒸氣)在環(huán)境溫度時的摩爾分數(shù);
xO2 (t)為氧氣濃度,以摩爾分數(shù)表示;
H為相對濕度,%;
P為環(huán)境大氣壓,Pa;
Tms(t)為綜合測量區(qū)的溫度,K。
d) HRR總(t)的計算
其中:HRR總(t)為試樣和燃燒器總熱釋放速率,kW; E為溫度為298K時單位體積耗氧的熱釋放量,等于17200,kJ/m3;
V298(t )為排煙系統(tǒng)的體積流速,標準條件溫度設(shè)為298K,m3/s;
xa-O2為氧氣(含水蒸氣)在環(huán)境溫度的摩爾分數(shù);
為耗氧系數(shù)。A. 5.1.2 燃燒器的IIRR
HRR燃燒器(t)等于基準時段的HRR總(t)。燃燒器的平均HRR是根據(jù)基準時段(210s≤t≤270s) 的平均HRR總(t)進行計算的:
其中:HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
HRR總(t)為試樣和燃燒器的總熱釋放速率,kW。
210s≤t≤270s時間內(nèi)HRRav-燃燒器(t)的標準偏差
采用“非偏差’’或“n-1’’方法按如下公式進行計算:
其中:HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
HRR燃燒器(t)為燃燒器的熱釋放速率,kW;
n為數(shù)據(jù)點數(shù)(n=21)。 基準時段內(nèi),燃燒器的穩(wěn)定性和熱釋放水平應(yīng)符合以下判據(jù)。
判據(jù):
其中:HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
為210s≤t≤270s時間內(nèi)HRR燃燒器的標準偏差。
注:在打開燃燒器開關(guān)前,可用基準時段(210s≤t≤270s,燃燒氣體僅有丙烷)所產(chǎn)生的CO2與所消耗的O2之間的比率來檢測氣體分析儀。該比率應(yīng)等于0.60±0.05。A.5.1.3 試樣的HRR
試樣的熱釋放速率通??烧J為是總熱釋放速率HRR總 (t)減去燃燒器的平均熱釋放速率HRRav-燃燒器所得的差值: t>312s時:
其中:HRR(t)為試樣的熱釋放速率,kW:
HRR總 (t)為試樣和燃燒器的總熱釋放速率,kW; HRRav-燃燒器(t)為燃燒器的平均熱釋放速率.,kW。 開始受火時,在將輔助燃燒器切換到主燃燒器的過程中,兩個燃燒器總的熱輸出小于HRRav-燃燒器(t)。這時公式A.20中給出了在最多12s內(nèi)(燃燒器的切換響應(yīng)時間)HRR(t)的負值。這些負值以及 t=0時的值設(shè)為0,如下: t=300s 時:
300s≤t≤312s時:
其中:HRR(t)為試樣的熱釋放速率,kW;
HRR總 (t)為試樣和燃燒器總熱釋放速率,kw;
HRRav-燃燒器為燃燒器的平均熱釋放速率,kW;
max. {a,b}為a和b兩個值的最大值。
A.5.1.4 HRR30s的計算 HRR30s(t)是HRR(t)在30s內(nèi)的平均值:
其中:HRR30s(t)為 30s內(nèi)HRR(t)的平均值,kW; HRR(t)為某一時刻t的熱釋放速率,kW。
A.5.2 THR(t)和THR600s的計算 試樣總的熱釋放量THR(t)和試樣在受火期(300s≤t≤900s)最初600s內(nèi)總的熱釋放量 THR600s的計算如下:
注:由于每3s只有一個數(shù)據(jù)點,所以采用了系數(shù)3。A.5.3 FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ(燃燒增長率指數(shù))的計算
FIGRA指數(shù)為HRRav(t)/(t-300)的最大比值再乘上1000所得的值。僅對HRRav和THR的初始值被超過的受火期內(nèi)的商值進行計算。受火期內(nèi),如果FIGRA指數(shù)的一個或兩個初始值均未被超過,那么FIGRA指數(shù)為零。采用兩個不同的THR初始值,得出了FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ。
a) 根據(jù)A.5.1.4,用以計算FIGRA的HRR和HRRav的平均值等于HRR30s,但受火期的最初12S除外。對于最初12s內(nèi)的數(shù)據(jù)點,只對受火期內(nèi)在最大可能對稱范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)點進行平均。
注:結(jié)論,HRRav值在整個試驗期間不超過3kW或THR值在整個試驗后不超過0.2MJ的試樣,其FIGRA0.2MJ等于0。HRRav值在整個試驗期間不超過3kW或THR值在整個試驗后不超過0.4MJ的試樣,其FIGRA0.4MJ 等于0。

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