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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
a) 排烟系统体积流速V298(t)的计算,标准温度设为298K。
其中:
V298(t )为排烟系统的体积流速,温度设为298K,m3/s;
c=(2T00)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) 耗氧系数的计算
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 
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(t)的计算
其中:
HRR(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;
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(t)。燃烧器的平均HRR是根据基准时段(210s≤t≤270s) 的平均HRR(t)进行计算的:
 
其中:
HRRav-燃烧器为燃烧器的平均热释放速率,kW;
HRR(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)的标准偏差采用“非偏差’’或“n-1’’方法按如下公式进行计算:
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:
其中:
HRRav-燃烧器为燃烧器的平均热释放速率,kW;
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 (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:
其中:
HRR(t)为试样的热释放速率,kW:
HRR (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:
300s≤t≤312s时:
其中:
HRR(t)为试样的热释放速率,kW;
HRR (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:
 
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:

注:由于每3s只有一个数据点,所以采用了系数3。
A.5.3 FIGRA0.2MJFIGRA0.4MJ(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。
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。
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建筑材料或制品的单体燃烧试验 GB/T20284-2006
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