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 2010年,剛剛高中畢業的程良勝,懷揣著當兵的夢想報名參軍,在安徽踏上赴京之路,開始了他的消防戰士生涯,一晃八年過去了。“在老家的時候,只能說見過消防車,具體是干些什么都不知道。當年還稚囘嫩的程良勝并不了解消防工作的艱苦,是多年的訓練和實戰,讓他從一位初上火場時緊張得“平時教過的東西都忘了”的新兵,成長為北京豐臺區公囘安消防支隊北大地中隊特勤班班長。北京消防器材公司專營滅火器檢測維修年... 摘要:通過對我國電氣火災的現狀分析,探討了電氣火災發生的社會原因,分析了我國規范對電氣防火的有關規定存在的問題,對現有規范修改完善提出了意見和建議。一、前言 隨著我國社會經濟的發展和人民生活水平的提高,生產、生活用電日益增多,由此而引發的電氣火災亦日趨嚴重。火災統計資料表明,1993年全國十大火災有半數是電氣原因引起的;1994年違反電氣操作規程和違反安全規定引起的火災17... 滅火器設置過程中,要考慮火災危險等級、火災種類及是否相適應等原因。一個設置單元只含有一組滅火器設置點;也可以多個設置點,但應將多個滅火器設置點作為整體來算保護面積、距離及設置數量。滅火器的設置及保護面積由北京華陽消防為您整理參考。設置原則 位置明顯,便于取用,不影響安全疏散 設置要求 擺放穩固、銘牌朝外、手提式滅火器放置在消防箱、托架、掛鉤上、頂部H≤1.5m,底部H2... 亦莊滅火器年檢取送,北京大興區滅火器維修加壓專業資質,檢測及銷售各種消防設備,整個大興區免費配送。過期的滅火器必須及時更換,滅火器的內部充滿化學物質。如果長期修理或生銹,瓶身就會被腐蝕。當真正使用時,瓶身可能會有危險,因為它無法承受噴射壓力。尤其是二氧化碳、泡沫、干粉和其他滅火器已經過期了隱患。亦莊滅火器年檢維修充裝 大興亦莊專職滅火器檢測加壓免費配送。滅火器失效的**危... 浙江衢州消防支隊防火處宣傳科宣傳員鄭時華是個標準的80后,別看他年紀大不,從事宣傳工作已經13年了,13來,他所撰寫的稿件、拍攝的圖片先后被中央、省、市各級媒體采用近2萬余篇,在部隊7次榮立個人三等功,2次被評為全國消防部隊優秀報道員,2次被評為全省消防部隊宣傳工作先進個人和優秀報道員。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... 朝陽消電檢報告價格及相關請來電咨詢,專業從事朝陽地區電消檢技術檢測,出具消防部門檢查/驗收所需的檢測報告。北京天一消電檢依法注冊于北京市消防總隊,具有企業獨立法人資格。朝陽消電檢定點檢測 專職電消檢出報告,公司按國家質量技術監督局的要求成立了實驗室,制定了嚴格的企業管理制度,建立了完善的電氣設施、消防設施安全檢測質量保證體系,嚴格規范消防檢測操作流程... 福建省龍巖市消防支隊堅持以裝備創新指導工作實踐,取得了碩果盈枝的喜人局面。僅近三年,支隊就有18項發明創造獲得國家知識產權專利,其中2項獲得國家發明專利,2項發明分別獲首屆全國消防部隊裝備器材設施技術創新活動二等獎、三等獎;1人享受優秀專業技術人才獎勵津貼(一等),1人因研發成果突出,榮立“個人二等功”。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... 北京天一消防檢測成立于2009年6月,注冊資金500萬元,具有獨立法人資格。2010年4月通過北京市質量技術監督局資質認定,取得計量認證證書;2011年7月加入北京市消防協會,成為"北京市消防協會單位會員";同年9月被北京市消防局批準為"北京市建筑消防設施檢測企業"壹級資質,是從事消防設施檢測的專業公司;西城消防檢測專職從事消防電氣檢測 壹級消電檢資質。檢驗檢測范圍為火災自動報警、自動噴水滅... 為迎接即將到來的“119消防日”,“全民消防我代言”大型公益行動在全國各地熱火朝天地鋪開。該活動旨在全面發動社會各界進一步關注消防、學習消防、參與消防,從不同角度、不同層次反映社會消防安全工作,推動落實單位消防安全責任,提升全民消防安全素質。為消防代言的既有社會知名人士,也有長期關注消防、熱愛消防的普通人,他們已經并將繼續通過自己的行動去影響更多的人關注消防安全。本刊將陸續刊登這... 北京天一消防檢測是一家專業從事建筑消防設施檢測、建筑電氣防火檢測的專職公司,為社會提供公證數據的第三方檢測機構。公司于2006年6月份經北京市工商行政管理局登記注冊成立。公司具有消防檢測維護壹級資質和北京市質量技術監督局計量證。東城消防檢測第三方檢測公司 東城電氣檢測出報告敬請致電。現有職工32人,其中高級工程師6人,中級工程師8人,檢測技術維保專業人員15人。公司下設有綜合部、... 受冷空氣影響,連日來,阿勒泰地區出現降溫降雪天氣,蕞低氣溫降至零下20多度。12月21日13時許,阿勒泰市團結路消防救援站接到指揮中心轉警稱,市老城區內一冷庫著火,火勢較猛,請求支援。接警后,阿勒泰地區消防救援支隊團結路消防救援站立即出動3車18人前往處置。北京滅火器年檢維修公司銷售各種消防器材及電氣檢測、消防設施檢測等消檢電檢服務。北京消防器材公司專業從事各種滅火器材銷售、滅火器年檢維... 連日來,安徽省遭遇強降雨致多地受囘災,7月2日0時至4日14時,全省消防救援隊伍共接處抗洪搶險警情54起,出動54輛車、19艘舟艇,371人次,營救疏散人員216人。強雨突襲 消防救援緊急轉移群眾,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... 暴雨傾盆,狂風呼嘯。7月26日17時許至28日1時左右,臺風“煙花”在江蘇停留了32個小時,給大部分地區帶來降水和大風天氣。專項資質從事滅火器年檢,北京消防定點滅火器檢測中心,負責北京地區各類型滅火器維修充裝服務。江蘇消防救援:“煙花”過境32小時,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。江蘇省消防救援總隊把臺風“煙花”災害救... 建筑消防檢測是消防部門委托具有消電檢資質的技術檢測機構對各類建物消防設施檢查的一項重要措施。通過對設備檢測,檢驗測試等技術手段,對建筑的安全狀況進行定量分析,按照相關消防規定及標準對各類建筑的能源利用狀況作出評價。房山消防檢測出報告 房山電氣檢測專職消電檢,對不符合消防安全規范的提出整改意見,加強了消防部門對各單位的監督管理 進入6月,我國35°C以上天氣的日數逐漸增多,基本上處于北方“炙烤”南方“蒸煮”的狀態。天氣炎熱、潮囘濕給安全生產工作帶來威脅,而夏季又是生產任務的高峰期,長期處于炎熱環境中,往往會精力不集中,作業時容易走神,違章作業現象普遍增多,從而大幅增加了事故發生的風險。夏季酷暑高溫 如何確保安全生產,北京華陽消防專項資質從事滅火器年檢,北京消防定點滅火器檢測中心,負責北京地區各類型滅火器... |