1. Cel ćwiczenia.
Celem naszego ćwiczenia było zbadanie współczynnika osłabienia kontrastu Y oraz szybkość zmian współczynnika osłabienia kontrastu Ỷ spalając wykładzinę dywanową bezpłomieniowo i płomieniowo. W wyniku tego mogliśmy zakwalifikować badany materiał do odpowiedniej grupy intensywności dymienia.
2. Schemat stanowiska.
1 - miernik,
2 - zestaw elementów optycznych i fotodiody,
3 - okno górne,
4 - wiązka światła,
5 - drzwi komory dymowej,
6 - okno dolne,
7 - dopływ powietrza,
8 - dopływ gazu,
9 - wzorzec optometryczny,
10 - oświetlacz,
11 - zawór odcinający Z1,
12 - pompa opróżniająca,
13 - promiennik,
14 - palnik,
15 - próbka materiału,
16 - zawór odcinający Z2,
17 - zasilacz mocy,
18 - zasilacz oświetlacza,
19 - komputer.
3. Metoda pomiarowa.
Przeprowadzenie ćwiczenia polegało na przygotowaniu dwóch próbek materiału o wymiarach ok. 2,4 x 2,4 cm oraz zważeniu i umieszczeniu w specjalnym uchwycie wraz z dodatkową próbką materiału niepalnego i zabezpieczyć sreberkiem przed wypadnięciem. Następnie przygotowujemy komorę do badania przez regulacje zasilania aby moc promieniowania promiennika wynosiła 400 W. Po czym wprowadzamy dane do komputera (masę, moc promiennika) i umieszczamy próbkę w komorze poddając ją promieniowaniu cieplnemu. Interesujące nas wielkości są wyświetlane na monitorze. Doświadczenie przeprowadzamy aż do momentu zaniku wzrostu współczynnika osłabienia kontrastu. Po zakończeniu pomiaru komputer wyświetla maksymalne wartości współczynnika osłabienia kontrastu Y oraz szybkość zmian współczynnika osłabienia kontrastu Ỷ.
4. Opracowanie wyników.
Nazwa materiału | Typ spalania | Moc promiennika [W] |
Maks. wartość współczynnika osłabienia kontrastu Ym [m2/kg] | Czas do osiągnięcia wartości maks. Ym [s] | Maks. wartość szybkość zmian Y [m2/kg.s] |
wykładzina dywanowa |
bezpłomieniowe | 400 | 300 | 400 | 2,97 |
Gęstość strumienia cieplnego = 67,58 kW/m2
Spalanie bezpłomieniowe:
- masa próbki m1= 0,8g
- masa próbki ze sreberkiem m2= 0,9g
W= $\frac{C*V}{m*ymax*tmax} = \ $0.025 dla C=3
W2=$\ \frac{C*V}{m*ymax*tmax} =$ 0,067 dla C=8
5. Wnioski.
Realizując ćwiczenie przeprowadziliśmy badania dla wykładziny dywanowej przy spalaniu bezpłomieniowym. Naszym celem było określenie maksymalnej wartości współczynnika osłabienia kontrastu, czasu jego osiągnięcia i maksymalnej szybkości jego zmiany, ponieważ charakteryzuje własności dymotwórcze materiału ściśle związane z kontrastem K luminancji obserwowanej w dymie, widzialności Z i innych czynników. Badany materiał uległ termicznemu rozkładowi pod wpływem strumienia ciepła emitowanego przez płytę grzewczą promiennika podczerwieni. Na podstawie śledzenia procesu spalania, a przede wszystkim jego efektu końcowego możemy stwierdzić, że gromadzące się produkty rozkładu termicznego powodują osłabienie kontrastu wzorca. Do pomiarów wykorzystaliśmy komputer wyposażony w program, który rejestrował na bieżąco zmiany mierzonych wielkości aż do wyznaczenia wyników końcowych. Jest to znaczne ułatwienie w pracy badawczej, ponieważ daje możliwość obserwacji tworzenia graficznego obrazu stanowiącego odnośnik do doświadczenia. W zależności od otrzymanych maksymalnych wartości Ym i Y, możemy badany materiał sklasyfikować do grupy substancji o małej intensywności dymienia, dla której: Ym ≤ 800 m2/kg oraz Y ≤ 7m2/kg-s.
Metoda badania właściwości dymotwórczych ma szczególne znaczenie praktyczne w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać materiały używane powszechnie w budownictwie. Współczynnik osłabienia kontrastu oraz szybkość jego zmian jest to bardzo ważna cecha materiału pod względem pożarowym. Podczas pierwszej fazy pożaru, gdy dla ludzi znajdujących się w zagrożonym pomieszczeniu istnieje jeszcze szansa na ewakuację, liczy się aby była dobra widoczność. Materiały silnie dymiące stwarzają ogromne zagrożenie i powinno się stosować jak najmniej tego rodzaju materiałów.