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 看到這次改革方案,力度之大超出預料,有些過去有共識但沒做成,有些過去想到了但做不成。”中國安全生產科學研究院學術委員會主任劉鐵民感嘆,而這充分體現了以習囘近囘平總囘書囘記為核心的黨中央對于改革的決心、魄力、勇氣和擔當。注重綜合減災和統籌應急資源,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并... 遇到火災逃生首先,要了解建筑基本的結構和環境,熟悉兩個以上離居住地最近的疏散通道和安全出口的位置,規劃出合理的逃生路線。在逃生時,如果起火點是在自己所在的房間或者離自己房間很近,那么一定要立即逃出去,遇到火災時應如何正確逃生,**時間遠離燃燒區域;如果起火點是在其它樓層,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... 中國新時代的改革發展藍圖令世界矚目。伴隨著黨和國家機構改革的春風,消防管理體制也迎來大變革。按照改革方案,消防部隊將退出現役,成建制地劃歸新組建的應急管理部,將與安全生產等應急救援隊伍一并作為綜合性常備應急骨干力量,擔負起綜合性應急救援重任,全面深化消防改革再出發,充分發揮應急救援主力軍和國家隊的作用。北京消防器材公司專職從事滅火器年檢維... 當代大中型商業綜合體集買東西、游戲娛樂、餐館等作用于一身,與我們的日常生活息息相關,是消費的優選的地方。但商業綜合體規模大,工程建筑構造繁瑣,家用電器照明燈具多,易燃物多,人流密集,也非常容易引起火災,并導致重特大經濟損失和傷亡事故。因此,商場火災逃生方法,了解和銘記一些商場火災逃生秘訣十分關鍵。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... 除來自國內外從事消防安全研究的高校、科研院所的青年科技工作者外,還有部分企業的代表。交流使得研究工作與社會需求相互融合,有助于實現企業和青年消防安全科研人員產學研對接,使科研成果盡快轉換為生產力。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... 地鐵內火災逃生方法 搭乘地鐵碰到火災時,受困工作人員一定要遵從地鐵站工作員的指引,沿安全性疏散警示標志撤出,不必慌亂。 地鐵站廳位置產生火災時,濃煙會順著安全通道擴散。這時候,乘客要明確自身所在的部位,頭腦清醒的大腦。假如乘客在起火點的周邊,要以最短的時間,挑選距路面近期的安全出口逃生;假如乘客所在的部位在起火點的反過來方位,不必向起火點方位挨近,要在地鐵站工作員的指引下,向火勢蔓延... 近年來,消防部隊以推動科技創新為引擎,借力各地“智慧城市”建設,運用大數據、物聯網、云計算等信息技術,走出了一條向科技要警力、向信息化要戰斗力的新路子。同時,我們也要清醒地看到,隨著經濟社會的發展,新的滅火救援也不斷出現,當前消防任務愈發艱巨和繁重。消防工作關系到國家的穩定發展和人民群眾的安居樂業。而年會舉辦火災預防、救援技術交流會的目的,就是要圍繞這些突出問題,集思廣益,深入研究探討當... 安全**,敲警鐘須長響。針對工作人員比較聚集的院校而言,消防安全可以說頭等大事。一旦產生火災,覆蓋面廣,社會發展強烈反響,傷害不良影響不能小看。對于此事,立即清除火災安全隱患,提升安全防護;全面提高老師學生的安全消防觀念,把握必需的自救逃生專業技能,看起來至關重要。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。學?;馂娜绾翁由跃??! 〗淌依铩 ?.. 新故相推,日生不滯??萍妓N藏的巨大力量,不斷推動著社會發展,為人們帶來便捷。習囘近囘平總囘書囘記在黨的十囘九囘大報告中,10余次提到科技、50余次強調創新,可見黨和國家對于科技創新的重視和期許。北京華陽消防器材公司滅火器工廠直營店專營,批零手提式、干粉推車、水基型各種型號滅火器材,產品均通過中國消防產品質檢認證,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... “中秋”假期,您的度假選擇多多,外出旅游放松心情,商場購物裝點心情,宅在家中休息心情.....但不管您處在何時何地,請大家都要牢記消防安全,做到謹行平安,快樂生活——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。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。“中秋”出行莫忘消防安全來源中國消防?!?.. 更標準化查安全隱患,切實提高首戰取勝能力 新聞記者:防止和抵制重大火災安全事故,“防”和“消”應并駕齊驅。我想問一下國家公囘安部消防局在消防依法行政和滅火救援工作方面有什么布署?北京滅火器充裝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、滅火器年檢維修、消防設施檢測及電氣檢測服務。狠抓依法行政,搞好滅火救援準備?! ∮诮ㄈA... 殘疾人做為社會發展弱勢人群,變成抗災抗災工作中的重點關注目標。應對災難,這一部分人群行動工作能力弱、在房間內時間長、應變力反應慢、逃生工作能力較為低……因而,給與她們尤其的維護和援助,提升她們的防災減災抗災觀念和逃生自救專業技能,看起來至關重要。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... 推進高層建筑、電氣火災、人員密集場所和易燃易爆單位等場所和領域的消防治理 記者:預防和遏制重特大火災事故要從基礎工作開始,對此,公囘安部消防局的總體工作要求是什么? 于建華:防火工作要抓關鍵,我們總結是抓囘住兩個“四”,一是推進四類高風險場所和領域的消防治理,二是管控和夯實四項火災防控基礎性工作。北京滅火器檢測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... 1.火情猛,蔓延快速。絕大多數綜合體是倉儲物流和運營合二為一,多易燃性、可囘燃囘物,再加上房屋裝修大多數選用可燃建筑裝飾材料,一旦產生火災安全事故,非常容易造成“轟燃”效用?;鹎檠貥翘菘趦妊b修或沉積的可燃產品往上、下蔓延,沿墻體對話框、孔眼、中央空調風管、管井等部位往上蔓延,速率很快。北京華陽滅火器年檢維修銷囘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囘售各... 召開貫徹落實全國廳局長座談會精神電視電話會議。部黨委強調,全國各級部門要進一步認清火災形勢,明確任務、強化措施,立即行動起來,堅決預防和遏制重特大火災事故,為勝利召開創造良好的消防安全環境。為認真貫徹、堅決落實有關任務要求,消防局緊緊圍繞消防安保作出總體部署。消防局局長近日在接受本刊記者專訪時表示,各級消防部門要牢牢抓囘住“防大火”這條主線,聚焦“靶心”,精準防控,下好先手棋... |