ZAOCZNE STUDIA INŻYNIERSKIE

SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ

SPALANIE - LABORATORIUM

Temat ćwiczenia: Wyznaczenie zdolności dymotwórczych materiałów.

Wykonujący ćwiczenie: Prowadzący ćwiczenie:

Marek Banasiak mł.kpt.mgr inż. Ewa

Arkadiusz Mistrzak Piechocka

Jacek Ryncarz

ZSI 26 pl. III

Data wykonania ćwiczenia: 28.10.2000 r.

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie:
- współczynnika osłabienia kontrastu Y [m2/kg],
- maksymalnej wartości współczynnika osłabienia kontrastu Ym [m2/kg],

• maksymalnej szybkości zmiany współczynnika osłabienia kontrastu
  Ym = (dY/dt) max. [m2/kg*s].

2. Schemat blokowy stanowiska badawczego

Schemat wraz z opisem przedstawiono na rysunku nr 3.

3. Opis ćwiczenia.

Badanie dymotwórczości materiałów przeprowadza się w zamkniętej komorze o wymiarach 914 x 610 x 914 mm. W komorze znajdują się następujące układy:
- układ rozkładu termicznego i spalania próbek,
- układ wentylacji,

- układ pomiaru współczynnika osłabienia kontrastu.
Próbkę badanego materiału poddaje się działaniu strumienia cieplnego emitowanego przez promiennik podczerwieni. Materiał badany ulega rozkładowi termicznemu i spaleniu w obecności płomienia pilotowego i bez płomienia pilotowego. Gromadzące się w komorze produkty rozkładu termicznego i spalania próbki badanego materiału powodują osłabienie kontrastu wzorca optometrycznego. Za pomocą fotodiod fotometru różnicowego sygnały luminacji przedmiotu i tło wzorca optometrycznego przetworzone zostają na proporcjonalne do nich wartości sygnały napięciowe.

Następnie wszystkie dane uzyskiwane w trakcie przeprowadzania badania wprowadzane są do komputera, który wykonuje potrzebne obliczenia i przedstawia żądane wyniki i wykresy.

W przeprowadzonym ćwiczeniu użyto próbki wykładziny podłogowej o masie - pierwsza próbka 0,52 g., druga próbka 0,49 g. Pomiary prowadzono przez 20 min. Wartość początkowa ustawienia przyrządu pomiarowego wynosiła 99,9 lx.

4. Wyniki badań.

a) Współczynnik osłabienia kontrastu Y oblicza się według wzoru

w którym:
Vk - objętość pomiarowej komory dymowej - 0,51 m3
mp - masa początkowa próbki [kg],
d - grubość warstwy dymu - 0,91 m,
Uo = Ut0 - U0, przy czym:
Ut0 - sygnał napięciowy proporcjonalny do luminacji początkowej tła, [V]
U0 - sygnał napięciowy proporcjonalny do luminacji początkowej przedmiotu,[V]
U = Ut - U, przy czym:
Ut - sygnał napięciowy proporcjonalny do luminacji tła, [V]
U - sygnał napięciowy proporcjonalny do luminacji przedmiotu,[V]

b) Maksymalną szybkość zmian współczynnika osłabienia kontrastu Ym można obliczyć metodą numeryczną lub graficzną.

Jak wcześniej wspomniano, w naszym przypadku wszystkie obliczenia wykonał komputer przy pomocy odpowiedniego oprzyrządowania i oprogramowania.

Wyniki tych obliczeń programu komputerowego są następujące:

a) dla próbki spalanej w obecności płomienia pilotowego:

- maksymalna wartość współczynnika osłabienia kontrastu Ym = 176 m²/kg.
- czas do osiągnięcia wartości maksymalnej Ym wyniósł - 320 s.
- maksymalna wartość szybkości zmian Ym = 4,50 m2/kg*s.

- napromienienie cieplne J= 41,31 kW/m².

b) dla próbki spalanej bez płomienia pilotowego:
- maksymalna wartość współczynnika osłabienia kontrastu Ym = 1169 m2/kg,
- czas do osiągnięcia wartości maksymalnej Ym wyniósł - 890 s.
- maksymalna wartość szybkości zmian Ym = 9,63 m2/kg*s.

- napromienienie cieplne wynosi J= 41,31 kW/m².

W obydwóch przypadkach moc promiennika była ustawiona na 350 W.

Prównując wyniki obydwu prób należy stwierdzić, że przy spalaniu płomieniowym dymu wydziela się mniej niż przy spalaniu bezpłomieniowym. Powodem tego jest fakt, że podczas spalania płomieniowego zachodzi więcej spalania całkowitego.

5. Zakwalifikowanie materiału do odpowiedniej klasy materiałów dymotwórczych.

Materiały dymotwórcze dzielą się na trzy klasy:

I - o małej intensywności dymienia,
II - o średniej intensywności dymienia,
III - o dużej intensywności dymienia.
Poszczególne klasy charakteryzują się następującymi wielkościami granicznymi Ym i Ym:

Klasa	Ym [m2/kg]	Ym [m2/kg*s]
I	Ym 800	Ym 7
II	800 < Ym 1400	7 < Ym 20
III	Ym >1400	Ym > 20

Porównując otrzymane wyniki z powyższym podziałem i wartościami zamieszczonymi w tabeli należy stwierdzić, że w przypadku spalania płomieniowego próbkę badanego materiału zalicza się ze względu na Ym do klasy I, a ze względu na Ym również do klasy I, natomiast w przypadku spalania bezpłomieniowego próbkę badanego materiału zalicza się ze względu na Ym do klasy I, równierz Ym do klasy I.

- 2 -

---