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 滅火器是撲救初起火災的重要消防器材,輕便靈活,可移動,稍經訓練即可掌握其操作使用方法,是在全國普便使用的滅火器材中比較理想的滅火工具。滅火器適用哪些范圍 不適用哪些范圍呢,北京華陽消防器材為您整理一下資料。建筑滅火器的適用范圍如下表所示。1新建、改造、擴建和已建成(古建筑)的 生產、使用和貯存可燃物的工業與民用 建筑工程有火災危險,應配置滅火器以撲滅有可 能發生的初起火災2已安裝... 酒店火災成為旅客夢魘 2016年12月5日,巴基斯坦南部港口城市卡拉奇一家四星級酒店發生火災,造成至少11人死亡,75人受傷。2016年⒎23日位于福建廈門梧村車站附近的一酒店起火,火災原因是酒店方在天臺違規堆積易燃物品,存放不善,另外,酒店方還涉嫌未經審批擅自裝修,消防設施不到位。2016年2月6日伊拉克庫爾德自治區一家酒店起火,導致最少17人死亡。2016年1月31日西昌市區尚... 二氧化碳滅火器利用其內部充裝的液態二氧化碳的蒸氣壓將二氧化碳噴出滅火。由于二氧化碳滅火劑具有滅火不留痕跡,并有一定的電絕緣性能等特點,因此更適宜于撲救600伏以下的帶電電器、貴重設備、圖書資料、儀器儀表等場所的初起火災,以及一般可燃液體的火災。以下是北京華陽德林消防整理的二氧化碳滅火器原理及使用方法具體內容。(1)使用方法:滅火時只要將滅火器提到或扛到火場,在距離燃燒物5m左右... 二氧化碳是一種不燃燒、不助燃的惰性氣體,制造方便,價格低廉、并易于液化,便于裝罐和儲存,因此是一種應用較為廣泛的滅火劑。向火場大氣中大量噴射二氧化碳氣體,會使火場大氣中氧氣濃度大量下降。當氧氣濃度下降到12%以下或二氧化碳的濃度達到30%?35%時,絕大多數燃燒都會因缺氧而熄滅。因此,二氧化碳的滅火作用主要是窒息作用。二氧化碳滅火器內充裝的是加壓液化的二氧化碳,它主要用于撲救甲、乙、丙類... 位于大廣高速萬安縣境內往吉安方向,一輛滿載貨物的掛車在行駛途中突然起火?;饎萋拥秸囏浳铮绮患皶r控制火勢,后果將不堪設想。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。奔波在高速的救援 掛車行駛中突發大火來源:中國消防 險情就是命令!大隊接警后... 江西省南昌市唱天下量販式休閑會所(簡稱“唱天下”)停業拆囘除期間發生火災。接警后,南昌消防指揮中心立即調派8個中隊、1個大隊、20輛消防車、161名消防指戰員趕赴現場撲救,總隊、支隊全勤指揮部遂行出動。12時08分,大火被撲滅。此次火災過火面積約1500平方米,造成10人死亡,13人受傷。消防部門組織疏散搶救被困人員260人。北京華陽消防滅火器工廠直營店批... 2008年發布的《火災分類》(GB/T4968-2008)于2009年4月1日起施行,GB/4968-1985標準同時廢止。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,是各企事業單位良好的消防合作單位。 1.A類火災:固體物質火災(... 17年10月15,富山工業區越亞股份電路板生產車間發生火災。接報后,珠海消防支隊一次性調集7個大隊、15個中隊的48輛消防車、350名消防員趕赴現場處置。后廣東消防總隊又調集了廣州、深圳、佛山等6個支隊前往增援。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。北京滅火器檢測充裝公司銷售各種滅火器及消防設施... 2016年3月31日10時許,吉林省長春市金源家居城發生火災。10時04分,長春市公安消防支隊接到報警,立即調出17個中隊、1個戰勤保障大隊,共77臺消防車輛、410名指戰員以及社會相關聯動力量趕赴現場實施救援。吉林省公安消防總隊接到報告后,金源家居城火災撲救戰例解析??傟?、支隊兩級領導和全勤指揮部在接到通知后**時間趕赴現場實施指揮。12時20分... 確定配置場所的火災種類和危險等級→劃分計算單元,確定保護面積→計算各計算單元的最小需配滅火級別→確定各計算單元的滅火器設置點的位置和數量→滅火器設置點的最小需配滅火器級別→每個設置點滅火器的類型、規格、數量→每具滅火器的設置方式和要求→工程設計圖上用滅火|器圖例和文字標明滅火器的型號、數量、類型、規格、數量位置。北京華陽消防器材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... 甘南州迭部林業局臘子口林場和達拉林場相繼發生森林火災?;馂陌l生區域是原始林場,面積約7.5萬公頃,著火區域山勢陡峭,地形復雜,海拔在2400米~4300米之間。同時,在風力影響下,火勢曾一度失去控制,火災區域塌方及墜石頻發,情況十分緊急。電消檢測是職業消防檢測公司對建(構)筑物進行消檢電檢,對建筑進行電氣檢測和消防檢測,通過電消檢明確建筑消防設施及電氣設施是否存在安全隱患... 室外氣溫低,人們喜歡門窗緊閉。一氧化碳這個無形殺手就會潛伏到人們身邊,空氣不流通是造成一-氧化碳中毒的一個重要因素。降溫來襲 帶你學習怎樣安全取暖!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,臨時舞臺消防檢測服務。 氧化碳是一種無色、無味、無刺囘激性、比空氣輕的劇毒氣體??諝庵幸谎趸己咳绻?.. 森林消防隊伍是國家綜合性消防救援隊伍的重要組成部分,開展搶險救災訓練應當根據災情規律、特點和救災環境設置訓練內容。堅持多途并舉,加強搶險救災專業人才培養;多法共用,抓好人裝結合訓練;多方合成,抓好搶險救災演練。要加強理論研究,針對災種特征,提高訓練的周期安排,提升綜合救援能力。注重日常訓練與應急救援相結合,依托軍事訓練平臺完成搶險救災訓|練任務。北京華陽消防滅火器工廠直營店批零手提式... 中央全面深化改革委員會第七次會議明確規定了消防執法改革發展方向,要求創新監管方式,強化源頭治理,深化簡政放權。加強事中事后監管。這就要求社會單位必須在消防安全自我把關上下功夫,切實強化自防自救能力,按照相關法律法規標準規范的要求,做好火災預防和應對突發火災等災害的準備,要求各個行業提高自我約束自我管理能力,同時也要求各級消防監督管理部門不斷提升自己的監督管理水平和滅火救援能力與效率。業務... 通用規則:滅火器的最小需配滅火器級別;最少需配戶數量計算值應進位取整;實配滅火器的滅火級別和數量≥最小需配滅火級別和數量計算值;設置點位置和數量應據滅火器的**保護距離確定,應保證最不利點至少在1具滅火器的保護范圍。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。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... |