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 綜合性上述表明,私車年檢是沒有相關的滅火器規定的,年檢項目中也沒有滅火器的查驗項目。需要查驗滅火器的車系,關鍵便是9座之上的車系,及其營運車輛需要配備滅火器,或是在出廠就配備有滅火器的車系。家庭用的私車是不是配備滅火器,就按照自身的選取來配備了,沒有強制性的或是年檢的相關規定的... 為規范消防檢測服務機構從業行為,提升消防技術檢測機構管控,提高消電檢服務品質,有序進行好消防設施檢測及電氣防火檢測機構檢查工作,26日,總隊督察組深入消電檢企業重點檢查工作,具體指導提升消防設施檢測機構管理方法,規范電氣防火檢測從業行為,提高服務品質。 總隊督察組一行依次深層次市市區、近郊區、礦山,征求了各大隊消防技術服務重點檢查工作中情況報告,關鍵查看過底層中隊是不是時按照《消防技術... 電動自行車新國標執行三個多月來,市場反映并沒有特別好,大家針對新國標的接受程度仍未實現預估。我們知道,新標準堅持不懈電動自行車的非機動囘車道特性,要求電動自行車須具備腳踩騎車工作能力、時速不超過25km/h、整車品質(含充電電池)不超過55kg、電機額定功率不超過400W、電瓶標稱電壓不超過48V。北京阻燃劑廠家,防火包規格型號,防火泥技術參數,阻火包報價,阻燃劑施工方法,防火板規格尺寸... 華陽依據《滅火器維修》GA95-2015要求,各企業隸屬的滅火器,要每一年分批進行年度檢驗。伴隨著轉季,溫度漸漸上升,安全事故多次產生,導致了很多重特大安全事故。滅火器年檢為確保滅火器的適用范圍和實效性,查驗并更換與防護地區相一致的滅火器。通過滅火器年檢維修工作中,有效的排除了消防設備的安全隱患,為消防安全筑起一道安全可靠的防火墻。滅火器年檢規定及維修過程。為貫徹落實好安全消防監督責... 有文章提出,目前正在實施的消防法規,要求消防檢測單位要具備計量資質,那什么性質的單位才能申請消檢資質呢?這是屬于將消電檢機構混淆于產品質量檢驗機構的認識問題。其實《建筑法》《消防法》《產品質量法》《計量法》對此有下列明確規定:《建筑法》第二條規定,各類房屋建筑及其附屬設施的建造和與其配套的線路、管道、設備的安裝活動,稱為建筑活動。消防設施是將火災自動報警系統、自動滅火系統... 北京消防移動作戰指揮系統已進入“備戰狀態”。北京無線報警器提供商,智能NB煙感采用NB-loT技術,北京華陽德林無線報警系統可搭載250個無線煙感報警器,是新一代物聯網煙感器的代表,... 公共監管更精準。運用消防大數據管理平臺,推動“面”上火災防控和社會單位“點”上責任落實,實現“點”“面”串聯,“線”上實時監測、評估、預警,不斷拓寬消防大數據應用的外延和內涵。消防大數據建設實現的目標,消防大數據管理主要是立足基層實際,通過開放的信息采集,引導街道、社區、村(居)民的依法介入管理、履行職責,督促社會單位全面落實消防安全主體責任... 隨著“大數據時代”的到來,向大數據要警力、要戰斗力,已經成為各級公囘安消防部隊的共識。加快實施科技強警戰略,以消防大數據建設為引擎,強力推進公囘安消防部隊綜合實戰能力、火災防控水平、官兵作風素養的提升,實現消防工作跨越式、可持續發展,成為當前消防工作創新發展的必由之路。北京無線煙感廣泛應用于家庭、六小場所及老舊建筑改造等項目,NB智能煙感不用布線、不用人值班,安轉簡單,無需維護,新一代物... 5月14日晚,浙江省衢州市南區一粥店的燃氣鋼瓶突然皮管脫落,燃氣泄漏遇明火發生轟燃,現場一度燃起大火并冒出滾滾濃煙。火災剛剛發生,衢州市消防支隊119指揮中心工作人員就通過“天眼”瞭望系統官莊基站上的高空探頭,迅速捕捉到了濃煙騰空的現場畫面,并立即下達了救援指令。城市防火天眼 助力消防滅火救援,北京消防器材廠家生產的消防器材有哪些,工廠店直營各種滅火產品,防火設備/材料及消防員防護裝備,... 前不久,騰訊新總部大樓啟用,這座堪稱智能建筑的騰訊濱海大廈集數字化、智能化于一體,騰訊萬名員工將通過“刷臉”進入該“物聯網大廈”。這是把建筑中的設備、數據、人連接起來,使得建筑中的應用場景得到極大拓展的“互聯網+建筑”領域的有益探索,被視為深圳面向全球的又一創意性建筑。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。智... 上海陶瓷研究所、中國科學院一項新的研究成果:抗火和耐高溫紙。這種紙是從磷酸鈣和羥磷灰石中提煉出來,以后可以用來印刷和記錄重要的文件,并且可以保留很長時間。北京消電檢公司專業資質從事電氣檢測及消防設施檢測,提供消防檢測報告,北京天一消防檢測壹級資質,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。柔韌防... 當前,水上運輸市場的發展日新月異,隨之而來的就是各類船舶火災載荷的增大,水上救援逐漸成為消防救援工作的新領域。受自然條件影響,水上救助的難度與危險性遠大于一般的陸上救助,特別是在遇險信息不明、天氣惡劣、水域復雜的情況下,有時險情還發生在夜間,這樣搜救工作不僅耗時長、動用力量多、成本高,且參與救助人員自身也會面臨較大的危險。水上救援機器人的應用,可以大大降低消防救援人員在不明水域救援過程中... 原消防部隊整建制轉隸,成為了一支隸屬于應急管理部統一領導下的、著眼于“全災種”“大應急”任務需要的國家綜合性消防救援隊伍。體制改革為隊伍注入了全新的活力,卻也帶來了全新的挑戰。運用智慧消防助推正規化提升戰斗力。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強制認證,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... 圍繞消防救援隊伍職業化建設中的心理健康重大需求,科學守護消防員職業健康,通過整合國內心理領域的優勢研究機構、醫療機構、社會組織,組建了涵蓋心理咨詢師、危機干預專家、醫療專家的消防救援隊伍心理健康服務專業隊伍,可為消防救援人員提供全天候、快響應、專業化、常態化的心理健康服務。在疫情期間,特別組建了“消防救援心理抗疫隊”,通過熱線電話和網絡咨詢平臺,每天值守9小時,為湖北省消防救援總隊及全國... 消防科技創新與成果轉化應用,是消防事業發展的必然要求。應急管理部天津、沈陽消防研究所憑借自身優勢,不斷研發新成果,并加快成果轉化進程,為先進科技成果應用于消防實戰暢通了渠道。現將其相關科技成果摘刊于后,以進一步推廣成果轉化應用。專項資質從事滅火器年檢,北京公安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。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... |