Tester für die Wärmefreisetzungsrate von Flugzeugmaterial

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Dieser OSU-Wärmefreisetzungsratentester stammt ursprünglich von Marlin Engineering in den Vereinigten Staaten und ist von der FAA anerkannt. Der ursprüngliche Entwurf wurde 1972 von Smith von der Ohio State University fertiggestellt und später zu einem von der FAA-bezeichneten Verbrennungsprüfgerät.

Es entspricht FAR Teil 25 Anhang F Teil IV, Airbus AITM 2.0006, Boeing BSS 7322 und ASTM E906. Das Instrument dient zur Bewertung der Wärmeabgabeeigenschaften von Flugzeugmaterialien.

Zu den Hauptkomponenten des OSU-Wärmefreisetzungsratentesters gehören ein isoliertes Außengehäuse, ein elektrisches Strahlungsheizgerät, ein Zündgerät und eine Konstant-Temperatur-Konstant-Durchflusseinheit.

Während des Tests strömt Luft mit einer konstanten Durchflussrate durch das Gehäuse. Das Datenerfassungssystem erfasst die Einlass- und Auslasslufttemperaturen sowie die Wandtemperatur und berechnet die Wärmefreisetzungsrate basierend auf der Energie pro Einheit der freiliegenden Oberfläche.

Der OSU-Wärmefreisetzungsratentester kann auch mit einem FTIR-Gastoxizitätstestsystem ausgestattet werden, um toxische Gase wie CO, CO2, NOx, HCN, HBr und HCl zu messen.

Der von der FAA-anerkannte Prüfer für die OSU-Wärmefreisetzungsrate verwendet drei Proben mit jeweils einer freiliegenden Fläche von 15 cm x 15 cm und der tatsächlich verwendeten Dicke. Die Proben werden vertikal platziert. Die Zündquelle ist ein Strahlungsgerät mit mittlerer Flamme, das sich am Boden der Probe befindet. Der Wärmefluss beträgt 35 kW/m2 und die Zündquelle wird 5 Minuten lang angelegt.

Qualifizierte Materialien dürfen innerhalb der ersten 5 Minuten eine Spitzenwärmefreisetzungsrate von nicht mehr als 65 kW/m2 und eine Gesamtwärmefreisetzung innerhalb der ersten 2 Minuten von nicht mehr als 65 W/min/cm2 aufweisen.

Der von Marlin Engineering hergestellte OSU-Wärmefreisetzungsratentester kann bei verschiedenen einfallenden Wärmeflüssen wie 20 kW/m2 und 50 kW/m2 betrieben werden und kann PHRR und THR15 messen.

• FAR Teil 25 Anhang F Teil IV
• ASTM E906
• Airbus AITM 2.0006
• Boeing BSS 7322

Strukturelle Merkmale

• Verbrennungstestkammer aus Edelstahl mit hochtemperaturbeständigem Glasbeobachtungsfenster.
• Die Strahlungswärmequelle besteht aus vier Glowbars-Heizstäben und kann einen maximalen Strahlungswärmestrom von 100 kW/m2 liefern.
• Heizstäbe sind 508 mm lang, haben einen Außendurchmesser von 16 mm und einen Nennwiderstandswert von 1,4 Ohm.
• Luftverteilungssystem aus 6,3 mm dickem Aluminiumblech.
• Rauchkanal aus Edelstahl mit Querschnitt 133 mm x 70 mm und Länge 254 mm.
• Oberer und unterer Zündbrenner aus Edelstahl; Außendurchmesser 6,3 mm und Wandstärke 0,8 mm. Länge des oberen Zündbrenners 360 mm und Länge des unteren Zündbrenners 400 mm.
• Zündgasdurchflussraten: Methan 120 cm3/min und Luft 850 cm3/min.
• Importierte Gas- und Luftdurchflussmesser mit 2 Prozent Genauigkeit.
• Zwei unabhängige PID-Temperaturregler zur Regelung der Heiztemperatur.
• Vollautomatische Probeneinführvorrichtung und Abschirmtürvorrichtung.
• Ausgestattet mit Oberbrenner und beweglichem Unterbrenner.
• Importierter Rotameter zur Einstellung des Gasflusses für den oberen und unteren Brenner.
• Bewegliches T--Kalibrierbrennergerät und Durchflussregler.
• Importierter japanischer Methan-Massendurchflussregler, der automatisch für die Temperaturkalibrierung der Thermosäule verwendet wird.
• Wassergekühltes Wärmeflussmessgerät zur Messung des einfallenden Strahlungswärmeflusses auf der freiliegenden Oberfläche, mit selbst-zirkulierendem Kühlsystem und ohne externe Wasserversorgung.
• Das Luftstrom-Temperaturregelgerät sorgt für eine konstante{0}}Temperatur und einen konstanten{1}Luftstrom zur Prüfkammer.

Messsystem

• Importiertes Thermopile-Wärmeflussmessgerät von Medtherm zur Einstellung des Strahlungsniveaus auf der Probenoberfläche, mit Wasserkühlsystem zum Schutz. Auslegungsbereich 0 bis 100 kW/m2, Genauigkeit ±3 Prozent, Wiederholgenauigkeit ±0,5 Prozent.
• Blendendurchflussmesser zur Messung des in die Prüfkammer eintretenden Strömungsdrucks.
• Importierter Mikro-Differenzdrucksensor mit einer Genauigkeit von ±1 Prozent FS, einer Hysterese von ±0,1 Prozent FS und einem maximalen linearen Druck von 69 kPa.
• Computer mit Labview-Datenerfassungssystem und Standardsoftware zum Testen der Wärmefreisetzungsrate.

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