第四章 撒水頭作動實驗
第二節 火源：170kW 油盤
本節主要將原先 LPG 火源改以油盤替代，一共做了四次實驗，詳細 資料列於表 4-3，其中編號 OIL-M1-A 代表撒水頭管路充入高壓氣，其他 三次則都充入高壓水。四次實驗皆以圓形油盤(直徑約 40cm)，加入 1200
㏄汽油，下方置水 15cm 高。而四次實驗平均歷時約 225±10 秒，根據 92 無鉛汽油熱值為 42739kJ/kg，密度為 740kg/m3，所計算得之熱釋放率 176.5~165.9kW。
撒水管路充高壓氣
觀察圖 4-18 左上角火源點 OIL-M1-A 圖形，即熱源點為實驗場中心，
管內裝高壓空氣，可以發現所有熱電偶均從 30℃開始升溫，以 4 號熱電 偶升溫為最快，顯示有較多的熱氣流往 4 號移動，其餘三組熱電偶溫度 成長幅度均類似。在實驗開始後 116 秒時，1 號及 3 號撒水頭同時驅動，
驅動溫度可從表 4-3 得知為 98.4 及 100.1℃，而從圖形上可以觀察出溫度 曲線因撒水頭作動後，管內高壓氣體瞬間由撒水頭衝出，使得周圍熱電 偶溫度受到管內未加溫氣體影響而迅速下降，其中因本次實驗管內為空 氣，和其他三次實驗通水為不同，所以溫度下降的幅度較小。4 號及 2 號 撒水頭分別作動的時間為 130 秒及 138 秒，溫度分別為 111.1 及 100.8℃。
由等溫線圖 4-20 中(a4)可看出高溫氣流流向 S4，可能是 1 號門之氣流影 響。
撒水管路充高壓水
(a) 火源在房間中央
圖 4-18 右上角火源點 OIL-M1-W 之圖形，代表火源位於實驗場中心，
管內充填高壓水。由結果可以觀察四組熱電偶升溫曲線模式極為接近，
表 4-3 可以發現 1、3 及 4 號撒水頭驅動時間相當接近，分別為 101、101
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第四章 撒水頭作動實驗
(b)火源在壁面
圖 4-18 之左下角 OIL-W1-W 則是代表火源靠牆壁，火焰高度較中心 火源高，約為 1.6 公尺，如圖 4-19(b)所示。根據等溫線圖 4-22 中(a3)上顯 示實驗場高溫氣流向 S4，故 4 號撒水頭溫度上升較快也較 1 號撒水頭提 早驅動，驅動時間分別為 81 及 163 秒。4 號及 1 號幾何位置相同，驅動 時間不同可能是因為實驗場外部北方較南方空曠，所以從北方引入空氣 量較南方為多，溫度因此降低。
(c)火源在角落
圖 4-18 右下角火源點 OIL-C1-W 圖可發現，1 號熱電偶溫度升溫最 快，因其位置最靠近火源處，故第一顆驅動的撒水頭為 1 號，驅動時間 較火源點為中心處早為 65 秒，溫度為 107.1℃。也可觀察出其火焰因受 到角落效應影響，火焰高度最高，約為 2.8 公尺，如圖 4-19(c)所示。而 在等溫線圖 4-23，可驗證 1 號角落高溫氣流流向 S1，顯示熱氣是由室內 角落向中心延伸，而 3 號撒水頭未驅動，因為溫度只有 60-70℃。
(d)作動時間比較與討論
比較撒水頭驅動時間，在角落 OIL-C1-W 快於在牆邊或在自由空處，
是由於熱量及高溫氣集中於牆角，提早驅動撒水頭。
與 LPG 燃燒器比較，LPG 為 100kW，而 OIL 約為 170kW，熱量雖 增加 0.7 倍，但時間並未增快，在相同火源位置，作動時間幾乎相同，起 因於因為使用油盤較燃燒器火焰面積增加，熱量較為分散，故作動時間 幾乎相同。
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(a)房間中央 (b)靠牆
(c)角落
圖 4-19 油盤火焰相片圖 (資料來源: 本實驗)
第四章 撒水頭作動實驗 (a1) t=30s, h=10cm (a2) t=60s, h=10cm
(a3) t=90s, h=10cm (a4) t=122s, h=10cm
(b1) t=122s, h=20cm (b2) t=122s, h=30cm
(b3) t=122s, h=40cm (b4) t=122s, h=50cm
圖 4-20 OIL-M1
-A 之等溫線圖
(資料來源: 本實驗)60
(a1) t=30s, h=10cm (a2) t=60s, h=10cm
(a3) t=90s, h=10cm (a4) t=105s, h=10cm
(b1) t=105s, h=20cm (b2) t=105s, h=30cm
(b3) t=105s, h=40cm (b4) t=105s, h=50cm
圖 4-21 OIL-M1
-W 之等溫線圖
(資料來源: 本實驗)第四章 撒水頭作動實驗 (a1) t=30s, h=10cm (a2) t=60s, h=10cm
(a3) t=89s, h=10cm
(b1) t=89s, h=20cm (b2) t=89s, h=30cm
(b3) t=89s, h=40cm (b4) t=89s, h=50cm
圖 4-22 OIL-W1
-W 之等溫線圖
(資料來源: 本實驗)
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(a1) t=30s, h=10cm (a2) t=60s, h=10cm
(a3) t=69s, h=10cm
(b1) t=69s, h=20cm (b2) t=69s, h=30cm
(b3) t=69s, h=40cm (b4) t=69s, h=50cm
圖 4-23 OIL-C1