A.5 热输出


A.5.1 热释放速率的计算(HRR)

A.5.1.1 试样和燃烧器的总HRR:HRR总

a) 排烟系统体积流速V298(t)的计算,标准温度设为298K。

标准附图

其中:

V298(t )为排烟系统的体积流速,温度设为298K,m3/s;

c=(2T0/ρ0)0.5=22.4[K0.5•m1.5•Kg-0.5];

A为综合测量区中排烟管道的截面面积,m2;

Kt为流量分布因子,根据附录C的C.2.4确定;

kp为双向探头的雷诺校正系数,一般为1.08;

△p(t)为压力差,Pa;

Tms(t)为综合测量区的温度,K。

b) 耗氧系数

标准附图

的计算

标准附图

其中:

xO2(t)为氧气浓度,以摩尔分数表示;

xCO2(t)为二氧化碳浓度,以摩尔分数表示。

c) xa-O2的计算

标准附图

其中:

xa-O2为氧气(含水蒸气)在环境温度时的摩尔分数;

xO2 (t)为氧气浓度,以摩尔分数表示;

H为相对湿度,%;

P为环境大气压,Pa;

Tms(t)为综合测量区的温度,K。

d) HRR总(t)的计算

标准附图

其中:

HRR总(t)为试样和燃烧器总热释放速率,kW;

E为温度为298K时单位体积耗氧的热释放量,等于17200,kJ/m3;

V298(t )为排烟系统的体积流速,标准条件温度设为298K,m3/s;

xa-O2为氧气(含水蒸气)在环境温度的摩尔分数;

标准附图

为耗氧系数。

A. 5.1.2 燃烧器的IIRR

HRR燃烧器(t)等于基准时段的HRR总(t)。燃烧器的平均HRR是根据基准时段(210s≤t≤270s) 的平均HRR总(t)进行计算的:

标准附图

其中:

HRRav-燃烧器为燃烧器的平均热释放速率,kW;

HRR总(t)为试样和燃烧器的总热释放速率,kW。

210s≤t≤270s时间内HRRav-燃烧器(t)的标准偏差

标准附图

采用“非偏差’’或“n-1’’方法按如下公式进行计算:

标准附图

其中:

HRRav-燃烧器为燃烧器的平均热释放速率,kW;

HRR燃烧器(t)为燃烧器的热释放速率,kW;

n为数据点数(n=21)。

基准时段内,燃烧器的稳定性和热释放水平应符合以下判据。

判据:

标准附图

其中:

HRRav-燃烧器为燃烧器的平均热释放速率,kW;

标准附图

为210s≤t≤270s时间内HRR燃烧器的标准偏差。

注:在打开燃烧器开关前,可用基准时段(210s≤t≤270s,燃烧气体仅有丙烷)所产生的CO2与所消耗的O2之间的比率来检测气体分析仪。该比率应等于0.60±0.05。

A.5.1.3 试样的HRR

试样的热释放速率通常可认为是总热释放速率HRR总 (t)减去燃烧器的平均热释放速率HRRav-燃烧器所得的差值:

t>312s时:

标准附图

其中:

HRR(t)为试样的热释放速率,kW:

HRR总 (t)为试样和燃烧器的总热释放速率,kW;

HRRav-燃烧器(t)为燃烧器的平均热释放速率.,kW。

开始受火时,在将辅助燃烧器切换到主燃烧器的过程中,两个燃烧器总的热输出小于HRRav-燃烧器(t)。这时公式A.20中给出了在最多12s内(燃烧器的切换响应时间)HRR(t)的负值。这些负值以及 t=0时的值设为0,如下:

t=300s 时:

标准附图

300s≤t≤312s时:

标准附图

其中:

HRR(t)为试样的热释放速率,kW;

HRR总 (t)为试样和燃烧器总热释放速率,kw;

HRRav-燃烧器为燃烧器的平均热释放速率,kW;

max. {a,b}为a和b两个值的最大值。

A.5.1.4 HRR30s的计算

HRR30s(t)是HRR(t)在30s内的平均值:

标准附图

其中:

HRR30s(t)为 30s内HRR(t)的平均值,kW;

HRR(t)为某一时刻t的热释放速率,kW。

A.5.2 THR(t)和THR600s的计算

试样总的热释放量THR(t)和试样在受火期(300s≤t≤900s)最初600s内总的热释放量 THR600s的计算如下:

标准附图

注:由于每3s只有一个数据点,所以采用了系数3。

A.5.3 FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ(燃烧增长率指数)的计算

FIGRA指数为HRRav(t)/(t-300)的最大比值再乘上1000所得的值。仅对HRRav和THR的初始值被超过的受火期内的商值进行计算。受火期内,如果FIGRA指数的一个或两个初始值均未被超过,那么FIGRA指数为零。采用两个不同的THR初始值,得出了FIGRA0.2MJ和FIGRA0.4MJ。

a) 根据A.5.1.4,用以计算FIGRA的HRR和HRRav的平均值等于HRR30s,但受火期的最初12S除外。对于最初12s内的数据点,只对受火期内在最大可能对称范围内的数据点进行平均。

标准附图

标准附图

注:结论,HRRav值在整个试验期间不超过3kW或THR值在整个试验后不超过0.2MJ的试样,其FIGRA0.2MJ等于0。HRRav值在整个试验期间不超过3kW或THR值在整个试验后不超过0.4MJ的试样,其FIGRA0.4MJ 等于0。

在《建筑材料或制品的单体燃烧试验 GB/T20284-2006》内检索
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