天壹消防 TIANYIXIAOFANG
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 夏季防火，掌握這些消防常識，進入夏季以來，也進入了火災多發、高發期。為提高廣大民眾對火災事故的防范意識，確保大家的生命財產安全，本期編輯整理了一些夏季消防知識供大家參考。教育小孩不玩火。 在這個春天里，色彩斑斕的光影交織在一起，化為道道炫目燦爛的彩虹，讓天空更加蔚藍，點亮了每個人內心溫暖的春天。這又是一個多彩的春天。紅色，是共囘產黨員的赤誠；白色，是醫護人員的呵護；藍色，是消防指戰員的堅守??在抗疫戰場上，這些絢麗的色彩，讓這個春天變得五彩繽紛，讓人們的心里灑滿陽光、無比溫暖。北京滅火器檢測公司... 近些年，常常有因手機長期充電而起火的實例。伴隨著智能化手機的普及化，為了更好地便捷隨時隨地充電，很多人讓充電器一直囘插在電源插座上，睡覺前接好手機，一充便是一夜。這類充電方法十分風險，很多火災就是因充電器起火等造成的。充電起火不可不防，手機充電火災的幾個方面緣故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.. 春夏季節，不少家庭都會選擇外出游玩、走親訪友，人們紛紛離開住所，造成家庭“空巢”，火災發生的隱患大大增加。因此，消防救援支隊提醒廣大市民出游訪友前應注意檢查家庭火災隱患。春夏出游消防安全注意事項，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。 出游前注意檢查家中火災隱患 一、檢查廚房煤氣、天然氣等燃氣閥是否關閉、明火是否熄滅，燃氣膠管是... 火災風險防范需全民參與旨在牢牢抓囘住火災防控工作中“人”這一根本因素，發動社會各界關注消防安全、學習消防知識、參與消防工作，進一步提高全民消防安全素質和社會抵御災害能力。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... 家中的插座插頭。孩子好奇心強，喜歡模仿大人去拔插頭，或者把發夾、鑰匙、別針等小物件放進插孔里，極易造成觸電。家長們在選用插座時留點心，使用固定插座應選擇具備防止兒童觸電功能的插座，插座孔洞上有防止孩子將手指插入的配件，插座插排不用的時候，將塑料插頭插在插排洞上，都能起到很好的保護作用。暑假小心“電老虎”，北京中消安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... 企業要注重消防安全培訓，繃緊這根弦，在日常的生產管理工作，要把消防工作落到實處，化工企業如何安全度夏，要注意普及消防安全知識，加強消防演練，真正把消防安全工作變成每個干部職工都重視、都參與的事。化工企業夏季如何防火，認識化工危險源危險因素及時... 主題教育作為一次初心再叩問、作風再提振、整裝再出發的過程，著力打造擦亮國家隊的“國字號”、唱響主力軍的“主題曲”、樹立新隊伍的“新形象”。北京中消安消防器材公司專職從事北京滅火器年檢維修充裝服務，作為赴湯蹈火的為民隊伍，必須在踐行初心上當標兵，作為聽黨指揮的忠誠隊伍，必須在滋養初心上走前列... 出門旅游或公出，群眾在入住酒店餐廳、賓館時，切忌忽略安全消防。酒店餐廳、賓館通常集休閑娛樂、酒店住宿、餐館于一體，作用繁雜，易燃室內裝修物多，工作人員較聚集、流動率大，一旦發生火災事故，易導致安全事故。入住酒店突發火災如何應對，對于此事，群眾要念好“安全性經”，把握一些有關的預防基本常識，保證防患于未然。入住賓館 留意防火，1．不喝醉酒吸煙... 強化風險意識是關鍵。認真貫徹落實習囘近囘平總囘書囘記關于防范化解重大風險的重要指示精神，切實提升風險意識，提高消防安全精準治理水平。要深化風險評估，準確把握風險特征規律，加強潛在風險研究辨識，切實把重大消防風險隱患找出來、防控住。消防安全重在強化意識 ，強化法治意識是前提。一些地方和企業有... 冬季天氣寒冷干燥，歷來是火災高發期，而在火災總數中，住宅火災占據四成比例。消防微課堂—家用電氣防火其中，電暖氣、電動自行車、電熱毯和飲水機等家用電器是引起住宅火災的首要原因。臨近年關，一定要注意自查自糾家庭火患，確保平安。 作為應急救援主力軍和國家隊，消防救援隊伍使命光榮、任務艱巨、責任重大。消防救援事業神圣而又崇高，既是實現人生追求的大舞臺，也是體現人生價值的大熔爐，選擇擔負這一使命，必須有許黨報國的堅定信念和履職盡責的過硬本領。我們祝福你，在不平凡的“大家庭”，成就不平凡的自己。成就不平凡的自己 夏季蚊蟲增加，很多家中很有可能應用花露水防止蚊蟲咬后，或是點蚊香、噴驅蚊劑、掛蚊帳來驅逐蚊蟲。可是，大家通常忽視了花露水、蚊香、驅蚊劑及蚊帳的恰當操作方法，一旦錯誤操作，非常容易造成火災事故產生。因而，驅蚊的與此同時，切勿忽略防火安全。 聚焦“育新人”使命任務，把握正確工作指向。堅持立德樹人、以文化人，培養能夠擔當民囘族復興大任的時代新人，是宣傳思想工作的重要任務。消防安全關乎民囘族復興偉業，取決于公眾消防安全意識和素質。消防宣傳部門必須提高思想認識，切實找準工作立足點和切入點 |
