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 有一些并不值一提的小常識,確很可能對裝修全包你與你的親人的安全消防具有主導作用。北京華陽消防器材公司專職從事滅火器年檢維修充裝服務,消防設施檢測及電氣防火檢測服務,直營國內知名品牌滅火器等消防器材。 一.用電應特別注意的事宜: 不可過載用電,盡量選用自動空氣開關; 空調通風設備控制回路應選用獨立控制回路,電源插座宜選用阻燃性電源插座; 要時常查驗電氣路線,避免衰老... 摘要:通過此次軍民囘聯誼活動,不僅活躍了部隊文化生活,陶冶了官兵情操,還加強了民囘族間的團結,為維護駐地社會穩定,確保駐地各項執勤保衛工作的順利完成,鞏固和發展同呼吸、共命運、心連心的良好警民關系,奠定了堅實的基礎。(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。) 今年... 被火燒傷怎么辦?生活中,各類燒傷經常發生,那么被火燒傷應該怎樣對其進行搶救呢?如果是被火燒傷,應及時用清水或自來水充分冷卻燒傷部位,然后用消毒紗布或干凈布等包裹傷面;如果傷員發生休克,可用針囘刺或使用止痛藥止痛;對呼吸道燒傷者,注意疏通呼吸道,防止異物堵塞;傷員口渴時可飲少量淡鹽水;緊急處理后可使用抗生藥物,預防感染。如果是被酸、堿、磷等化學物品燒傷... 日前印發的《防火崗位大練兵活動實施方案》要求消防救援總隊認真抓好落實,確保取得實效。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... 北京市"構筑社會消防安全防火墻工程工作部署會議"召開后,各區縣高度重視、迅速行動,嚴格按照首都綜治委、市防火安全委員會《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》及年度分解實施項目書部署,結合本地消防工作實際研究具體實施方案,組織召開動員部署會議,層層傳達貫徹北京市關于構筑"防火墻"工程的重要文件精神,全面推進此項工作。(北京華陽消防器材公司... 1、消防風機等二次線路的設計 在“民用建筑電氣設計規范”中的8.6.3.5條規定,對于突然斷電會導致比因過負荷而造成的損失更大的配電線路不應裝設切斷電路的過負荷保護器(如消防水泵的供電線路等),但應裝設過負荷報警電器。(北京消防器材公司專營滅火器檢測維修年審服務,專項資質從事消防檢測及電氣檢測服務,批發各種規格滅火器等消防產品。)如排煙風機、消防泵、噴淋泵等控制。只有當二臺電機互為... 北京市**的濕地公園南海子郊野公園項目一期工程順利完工,并對游客開放。9月26日,大興區委、區政囘府在南海子公園南廣場舉行了隆重的開園儀式,北京市委常囘委、統戰部部囘長牛有成,市人大副主任趙鳳山,副市長夏占義等市領導出席開園儀式,大興區黨委和亦莊開發區管委會五套班子領導到場,大興區各委辦局、街道及相關社會單位共計2000余人參加了開園儀式和游園活動。消電檢測是專職消防檢測機構對各... 電梯事故:高高的大樓,不坐電梯那得爬死人,如今電梯也“罷囘工”,合上“嘴巴”就不開,管他里面多少人,偶爾再來個電梯里停電,懸在半空,上不去,下不來,嚇得腦門出了汗,怎么辦?找消防!北京消防器材公司工廠直營各種滅火器、消防員裝備、滅火器檢測維修、消防檢測及電氣檢測服務。 自殺事件:社會節奏越來越快,生活壓力越來越大,想不開,跳樓啦,跳橋啦,建筑成了所謂“自殺”的好場所,嚇壞了家人和朋... 近年來,北京市按照中央《關于推進社會主義新農村建設的若干意見》(中發[2006]1號)、《關于積極發展現代農業扎實推進社會主義新農村建設的若干意見》(中發[2007]1號)和中央社會治安綜合治理委員會辦公室、公囘安部、國家發展和北京華陽滅火器年檢維修銷售各種消防器材及消防檢測、電氣檢測等消電檢服務... 市消防支隊從人們日常生活、休閑、娛樂等方面入手,開展五個“伴隨”活動,深化消防宣傳教育進家庭。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,提供消防設施檢測及電氣檢測服務,消防專營資質,放心選購,品質三包。隨“玩”進萬家。市消防支隊與市印刷廠聯... 各區縣人民政囘府,各地區管委會、辦事處,中央在京單位主管部門,市屬相關委、辦、局(總公司):根據《北京市各級防火安全委員會工作規范》要求,按照公囘安部和市政囘府工作部署,2010年12月6日至21日,市防火安全委員會辦公室組織對16個行業系統主管部門開展了2010年度構筑"防火墻"工程自評考核工作。(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... 2009年已經過去,在過去的一年當中消防支隊是忙碌的一年,全年開展多項專項工作、日常監督檢查、消防宣傳活動以及滅火和搶險救援工作,今天接著就大興區2009年全年接處警及火災情況采訪了大興區消防支隊防火處火調科張鑫科長。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、... 由北京天寶潤源古舊家具市場有限公司負責經營的北京天寶潤源古舊家具市場西區家電廳發生火災,火災過火面積1400平方米,雖然未造員傷亡,但卻造成了嚴重的社會影響。(北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材,產品均通過消防產品質檢認證,通過3C消防認證,北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發、電氣檢測及消防設施檢測為一體的綜合性消防集團,是各企事業單位良... 根據北京市防火安全委員會關于構筑"防火墻"工程工作的具體部署,按照市防火安全委員會《*年消防工作要點》、《*年度區縣(地區)和市屬相關部門構筑"防火墻"工程落實消防工作責任項目書》等文件要求,結合以往考核驗收工作經驗,特制定本方案。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、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... A類泡沫滅火劑比水、泡沫滅火劑具有更為突出的優點。因而迅速發展A類泡沫滅火系統是當務之急。不久的將來,A類泡沫滅火系統將替代水系統和泡沫滅火系統aYSP型A類泡沫滅火劑用于充裝滅火器。A類泡沫滅火劑比水、泡沫滅火劑具優勢(北京華陽消防器材公司專職從事滅火器年檢維修充裝服務,消防設施檢測及電氣防火檢測服務,直營國內知名品牌泡沫滅火器等消防器材... |