改進消防水槍性能的實驗研究文/王紅霞 廖振方 陳德淑 摘要:針對目前消防水槍中出現的問題,為提高水槍射流的噴射距離和滅火效果,對國產現用消防水槍提出了改進方案。改進后的水槍由整流器、自激振蕩脈沖射流噴嘴和接頭所組成。實驗觀測:射流以脈沖形式噴出,如同一連串的水彈.噴射距離也有一定程度的提高。 關鍵詞:消防水槍;自激振蕩脈沖射流;噴嘴 根據湍流理論以及自激振蕩脈沖噴嘴理論,改進后的消防水槍的外形圖如圖1所示: 消防水槍通常采用帆布管連接,帆布管的粗糙度較大,而且常伴隨有彎曲、收縮和扭曲。水流通過帆布管時,除了水流本身的自然紊流外還會產生附加渦流。因此,水流在帆布管內的流動是自然紊流和附加渦流疊加,附加渦流的存在,直接影響出口射流的品質(如射距和打擊力)和滅火效果。為了消除有害的附加渦流,水流進人水槍后能穩定地流動,一般常用整流器來消除。
1整流器的工作原理 目前國內外使用的整流器大致有星型、機翼型、蜂巢型和井字型等。根據功能的不同,它的結構、尺寸和形狀都有一定的要求,否則安在液流流場中的整流器可能本身就成為擾動源,不僅不能提高射流品質而且還大大有害。 目前使用的整流器的結構如圖2所示。在這幾種整流器中機翼型整流器對軸向渦流的消除效果**.但它的結構較復雜,在消防水槍中難以實現;星型整流器在消防水槍干管相對較短的情況下效果也不理想;井字型雖可減少長度,但消除軸向旋渦效果不如蜂巢型。本實驗決定選用蜂巢型(管式)整流器進行實驗研究。蜂巢型整流器的工作原理:當液體進人蜂巢型整流器后,液體被分割成幾股平行液流,從各個小管流出,從而消除了軸向旋渦,整流器干管長度也較短(一般為200 mm~250 mm)。整流器前應有直線段長度(一般為干管直徑的1. 5~2.0倍)。實驗用水槍干管的直徑為60 mm,直線段長度選為100 mm,水槍接口直徑5 6mm,水槍接口應平滑過度到60 mm的干管直徑處實驗表明蜂巢型整流器中的管子內徑為20 mm ~25mm時效果較好在干管內徑為60 mm條件下。共安裝4根管子(壁厚為1 mm )。整個整流器的長度為350mm
2噴嘴的收斂角 現有實驗用水槍噴嘴的收斂角一般為9°。收斂效果不太理想,目前一般認為LEE'S噴嘴效果較好。它的收斂角為12. 5 °~13. 5 °。實驗用噴嘴的收斂角選定為13°。 3自激振蕩脈沖噴嘴 目前在消防水槍中所用的噴嘴是連續射流.顯然將連續射流變成脈沖射流能大大地增強滅火效果目前產生脈沖水射流的方法有:脈沖水炮、機械阻斷裝置、利用管道系統和流體的彈性共振產生脈沖水射流以及電液壓脈沖水射流等,這些方法結構復雜.操作困難不適用于消防水槍,因此采用了作者發明和研制成功的自激振蕩脈沖射流噴嘴。自激振蕩脈沖射流噴嘴結構簡單、體積小、無外加驅動裝置和活動部件 4自激振蕩脈沖射流暗嘴的工作原理 自激振蕩脈沖射流噴嘴的工作原理(見圖3)
當一股穩定的射流或剪切流從噴嘴上游向噴嘴下游流動時,因為剪切層不穩定性對渦流擾動有選擇的放大。在剪切層中形成一串離散渦環。當其到達碰撞壁并與之相互作用時在碰撞區產生壓力振蕩波,該波以聲速向上游傳播,又誘發新的渦量脈動。該過程不斷往復就會形成強烈的自激振蕩脈沖射流。實驗發現這種射流具有較大的變壓特性和很強的空化作用。應用該理論研制出的自激振蕩脈沖射流噴嘴克服了現有消防噴嘴射程短、持續能量小等缺點。自激振蕩靠流體本身在合適的流體結構中產生振蕩,因此對于自激振蕩脈沖噴嘴結構設計至關重要。在自由射流的條件下。測試了自激振蕩脈沖射流噴嘴裝置幾何參數變化對自激振蕩脈沖射流的影響,經過實驗研究,得出了合理的振蕩脈沖射流結構參數。影響自激振蕩的主要結構參數為無量綱腔長L/D1,上下游噴嘴直徑比D2/D1,。碰撞壁形狀等。通過實驗得出以下結論: (1)腔長過短不能形成剪切層或剪切層的不穩性對該范圍的擾動不敏感;腔長過大反饋的擾動不能有效激勵分離新渦量脈動的產生。換言之,腔長大小是與剪切層不穩定的發展和擾動反饋密切相關,它是形成自激振蕩的關鍵參數之一。當腔長由零逐漸增大時。射流由穩定轉向脈動,當L/D1<1.0時,脈動頻率高,脈動幅值減小。當1.0<L/D1<2.4時,脈動幅值突然增大,且呈現一定的周期性,當L/D1繼續增大。脈動幅值開始下降,當L/D1大于 5. 6時,脈動幾乎消失,本設計中選用L/D1=2.0 (2)上、下噴嘴直徑之比。由我們實驗得知.當DD, <G1.0時,從出口噴射出的射流脈動幅值很低,分辨不出是自激振動還是射流的紊流產生的脈動顯然不適合我們產生自激振蕩脈沖射流的設計要求試驗表明D2/D1一1.2比較合理。 (3)碰撞壁的形狀對自激振蕩脈沖射流的幅值和頻率影響較大實驗表明:錐形碰撞壁與渦旋相互作用產生的振蕩壓力系數**,平面形次之,橢球體形最差。因此,碰撞壁的形定為錐度為110°的截錐形碰撞壁。 (4)振蕩腔室的直徑。實驗表明:當振蕩腔室直徑DT太小時剪切層要受壁面限制,旋渦不能得到自由發展,在向下游的發展過程中不能產生重要的渦旋配對現象。隨著DT/D1比值增大射流強度增大,在DT/D1=8. 8時強度達到**,最后逐漸趨于平穩,實驗中DT/D1=8. 0。 (5)必須強調指出:上、下噴嘴的同心度對于自激振蕩脈沖射流噴嘴的工作非常重要,振蕩腔室必須對稱,在產生強烈自激振蕩射流后,射流軸心壓力脈動強烈,若不能保證其同心度,從下噴嘴射出的射流品質將受到強烈影響。 4實驗結果及分析 實驗是在重慶市某消防中隊進行的。 消防泵的技術參數:流量:1 600 L /min壓力:1MPa,實驗現場見圖40
圈4自激振蕩消防水槍脈沖射流演示實驗 消防噴嘴的出口直徑: Φ 19 mm(改進前和改進后的噴嘴直徑相同) 實驗的測試是很粗糙的,采用目測和照像。通過試驗發現以下現象: (1)改進后的消防水槍噴射出的射流以脈沖形式噴出,它如同一連串的水彈,每個水彈具有明顯團狀形狀(見圖4)。 (2)射程較遠。水槍在加裝了自激振蕩脈沖噴嘴時所做的實驗可清楚看出其射程明顯增加(從35 m提高為40 m左右)。顯示了整流器與LEE'S噴嘴聯合應用后,射流具有良好的收斂效果。 (3)脈沖射流水槍的后座力減小,操作人員感到輕松。 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 最近青島市檔案局館安全保衛處和市公囘安消防局的同志,到全市各級檔案館進行了一次消防安全調研:消防檢測公司專項資質從事電氣檢測及消防設施檢測,提供消電檢報告,北京天一電消檢測壹級資質,可承接全是各種類型建筑的電氣防火檢測、臨時活動檢測、酒店宴會、發布會以及各種展覽、會議場所的消防檢測,并出具消防檢查驗收所需的檢測報告。一、目前檔案消防方面存在的不足和問題 總的看,各地對消防安... 滅火器年檢是規范滅火器維護的行業標準,該標準適用于便攜式滅火器和臺車滅火器的維護和報廢,適用于對滅火器維護單元的維護條件和維護能力的評估,其他類型的滅火器可參照標準進行修理和報廢。 滅火器年檢標準規定了滅火器維修的術語和定義、一般要求、維修條件、維修技術要求、報廢、試驗方法和檢驗規則。 維修前逐一檢查滅火器工具,確定并記錄滅火器型號、規格、廠家、交貨期、基本參數等信息。 修理滅火器... 春季是火災高發季節,風干物燥,特別是居民用火、用電、用氣量的增加,更容易引起家庭火災,因此,要時刻緊繃消防安全之弦。專家認為,春季家庭防火應從廚房、客廳和臥室的日常生活細節方面多加注意。北京電消檢專職從事消防檢測和電氣檢測,并提交物業及消防部門檢查驗收所需的消防檢測報告,電氣及消防設施檢測資質壹級,可接受各類建筑的電氣檢測及消防設施檢測、臨時活動舞臺檢測,具備滅火器年檢維修充裝檢測資質,... 各鎮政囘府、街道辦事處、管委會:4月28日至5月17日(僅20天的時間),消防支隊共接處火警100起,造成火災34起,1人受傷,直接財產損失119800元。較去年同期,接處警起數上升了8%,火災起數上升了3%,直接財產損失上升了2⒍4%。消電檢測是專職消防檢測機構對各類型建筑進行消防安全技術檢測,對建筑電氣設施進行電氣防火安全檢測,對消防設施進行消防檢測,通過電消檢明確建筑電氣及... 一、干粉滅火系統特性 干粉滅火器具備不導電性、不浸蝕、撲救火災快速等特性。適用于撲救易燃氣體、易燃氣體火災,也適用撲救電器設備和易燃固態火災。北京華陽消防器材公司滅火器工廠直營推車式二氧化碳、干粉、水基型推車及各種型號手提式干粉滅火器、水基、二氧化碳滅火器材,全系均通過消防認證,3C認證,恒泰消防取得滅火器檢測維修資質、電氣檢測及消防設施檢測壹級資質,是一家一站式綜合性消防企業,是... 主持人:聽眾朋友們,大家好。我是主持人“葉嵐”。歡迎您準時收聽《119快行線》,這是我們節目播出的第二期。在**期節目當中,消防支隊王立國支隊長給我們講解了《消防法》修訂的社會背景、《消防法》修訂的重大變化以及消防工作原則。北京恒泰消防淮海牌干粉滅火器工廠直營價格敬請電詢,北京負責配送,專營MFZ5/ABC手提式干粉滅火器及二氧化碳、水基型等類型手提式滅火器,提供滅火器年檢維修充裝服務,... 高樓大廈起火 多層建筑樓梯道狹小、樓房高,發生火災事故不易逃生,援救艱難,并且常因工作人員擁堵堵塞安全通道,導致相互之間踩踏的悲劇。防災自救:遇到火災事故怎么辦,消電檢測是專職消防檢測機構對各類型建筑進行消防安全技術檢測,對建筑電氣設施進行電氣防火安全檢測,對消防設施進行消防檢測,通過電消檢明確建筑電氣及消防設施是否符合安全規范,并提出整改建議。北京華陽消防器材工廠直營各種滅火器、... 北京出臺構筑防火墻工程實施意見助推火災隱患排查整治專項行動 今年以來,首都綜治委、北京市防火安全委員會先后印發《關于深入開展平安北京建設全面構筑社會消防安全"防火墻"工程三年規劃的實施意見》以及《2010年市屬相關部門及各區縣構筑"防火墻"工程落實消防工作責任績效評價項目書》,并采取一系列措施深入推進構筑"防火墻"工程建設。9月13日,市政囘府結合當前正在開展的火災隱患排查整治專項行動... 摘要:超細水霧滅火與鹵代烷、CO2,泡沫等滅火方法相比,具有滅火劑用量少、設備簡單、造價低以及綠色無害等優點,并且體積小巧,非常適合于移動電源車輛。目前,國外的一些研究機構已經開始在軍用戰車上進行細水霧滅火,用以有效保護軍用車輛免受火災危害的研究。北京恒泰消防淮海滅火器工廠直營價格敬請電詢,北京負責配送,專營MFZ5/ABC手提式干粉滅火器及二氧化碳、水基型等類型手提式滅火器,提供滅火器... 發生電氣火災應該**做什么 電氣火災,斷電**.一般電氣線路,電器設備的火災,首先必須要切斷電源,然后才考慮撲救措施.只有當確定電路或電器無電時,才可用水撲救,在沒有采取斷電措施前,千萬不能用水,泡沫滅火劑進行滅火,因為水是導電的導體,著火電器上的電流可以通過水,泡沫等導體電擊救火的人.對于電視機,微波爐等電器火災,在斷電后,用棉被,毛毯等覆蓋住著火的電器,防止電器著火后爆炸傷人,... 隨著經濟建設的迅速發展,在使用領域中滅火器的更換與維修量不斷增加,提高滅火器維修產品質量尤為重要,改進和加強滅火器維修產品質量管理勢在必行。北京華陽滅火器維修年檢銷售各種消防器材及消防檢測、電氣檢測等消電檢服務。北京滅火器檢測充裝公司銷售各種滅火器及消防設施檢測、電氣防火檢測等電消檢服務。1、明確滅火器維修資質條件 為保證滅火器維修產品的質量,必須進一步明確維修企業應具備的... 北京市消防局負責人說,約有49萬人次的游客參與到世博會北京活動周中。活動周前,北京消防部門在全面掌握活動周涉及的兩展館、兩舞臺的情況下,專門制作了世博會北京活動周消防保衛方案。北京定點消防檢測企業是負責西城電氣檢測的定點消電檢機構,可接受西城區各種類型建筑的消防設施檢測及電氣防火檢測,各類型大型活動電消檢測,臨時建筑的消檢電檢服務。據了解,在活動周開幕式和寶鋼大舞臺兩處臨時演出現... 隨著市場經濟的飛速發展,近幾年來,超市以其貨物充足物、美價廉購、購囘買方便、環境舒適等特點,深受現代囘生活節奏人們的喜愛,成為人們生活消費的主要場所。大小超市幾乎遍及城鄉每個角落,并且大有方興未艾之勢。(北京電消檢專職從事消防檢測和電氣檢測,并提交物業及消防部門檢查驗收所需的消防檢測報告,電氣及消防設施檢測資質壹級,可接受各類建筑的電氣檢測及消防設施檢測、臨時活動舞臺檢測,具備滅火器年檢... 電熱毯、電熱杯、電熨斗防火措施 電熱毯、電熱杯、電熨斗是將電能轉換成熱能的一種電熱器具。這些器具如果使用不當都會引起火災。北京電消檢專職從事消防檢測和電氣檢測,并提交物業及消防部門檢查驗收所需的消防檢測報告,電氣及消防設施檢測資質壹級,可接受各類建筑的電氣檢測及消防設施檢測、臨時活動舞臺檢測,具備滅火器年檢維修充裝檢測資質,廠家直營各類滅火器等消防器材。1、電熱毯火災原因及... “小朋友,你們知道火警電話是多少啊?”大橋消防科別必振科長的話音剛落,許多小朋友們便齊聲答道:“119!”“那如果發生火災了,你們該怎么辦呢?”“老師說過,如果發生火災不要慌,要用濕毛巾捂住嘴,在老師的帶領下離開教室……”。面對消防人員提出的一些日常防范火災問題,小朋友們爭先恐后的搶答到。北京華陽消防具備電氣防火檢測壹級資質,是北京消防設施檢測定點單位,可接受各類建筑消防檢測服務。專項資... |