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 又屆喜慶歡樂季,年味漸濃,不禁想起兒時背誦的王安石的詩句:“暴竹聲中一歲除,春風送暖入屠蘇。千門萬戶曈曈日,總把新桃換舊符”。歡慶時節勿忘消防安全,大人們備年貨、掛燈籠、貼春聯,孩子們穿新衣、放鞭炮、收壓歲錢,好一派歡樂祥和的過年景象。 消防安全涉及千家萬戶,事關人民群眾生命財產安全。黨中央、國囘務囘院高度重視包括消防在內的公共安全工作。消防安全需要全民參與,習囘近囘平總囘書囘記指出:“要把公共安全教育納入國民教育和精神文明建設體囘系,加強安全公益宣傳,動員全社會的力量... 生命是珍貴的,也僅有一次,為消防代言,便是為性命代言。在令人矚目的黨的十囘九囘大獲勝舉辦之時,一場場有關“全民消防我代言”的大中型慈善活動已經中國各省精彩紛呈現身。主題活動致力于啟動各界人士進一步關注消防、學習培訓消防、參加消防,進一步提高全民的消防安全素養和觀念。這也是2021囘年119消防安全宣傳策劃月主題活動的關鍵內容。 高層建筑火災多為“立體燃燒”,消防救援難度很大。今年以來,倫敦、迪拜接連發生高層建筑火災,造成重大損失和影響。高層建筑消防安全重在防范,數據顯示,目前我國百米以上超高層達6800余幢,數量居世界第壹; 蹈火者的風采,服務人民,是他們堅實的工作導向。他們堅持全心全意為囘人囘民囘服囘務,始終以人民的利益為重,與人民群眾同呼吸、共命運、心連心。無論是日常的防火檢查、宣傳教育,還是危急的滅火救援、搶險救災、社會救助,抑或是重大消防安保、重大專項行動,他們想人民之所想,急人民之所急,滿腔熱忱、赤膽忠心。 有一種力量叫消防四川長寧6.0級地囘震救援紀實,6月17日22時55分,四川省宜賓市長寧縣發生6.0級地囘震,震源深度16千米。災情就是命令,時間就是生命!地囘震發生后,按照應急管理部、部消防救援局的統一調度指揮,四川省消防救援總隊迅速啟動二級應急響應,迅即出動,共調集宜賓、成都、自貢、瀘州、內江等10個支隊趕赴震中開展救援。搶救被困群眾20人,疏散轉移731人,排查房屋6383戶... 擼起袖子加油干、抓落實,在消防戰線已蔚然成風。正所謂把“干”字鑄成碑,立在山頂,消防工作必將有口皆碑;把“干”字裁成旗,升上藍天,消防工作定會旗開得勝;把“干”字見之行,融入血脈,消防事業方能健行致遠。 夏季是火災暴炸事件的多發時節,因為高溫天氣、雷雨天氣較多,高發火災,擴散較快,且撲救難度系數很大。化工企業做為關鍵防火安全企業,要平常提升針對公司生產車間的管理方法,提升企業內部職工的防火安全觀念,學習培訓消防專業知識,防止安全安全事故的發生。 認識化工危險 危險因素及時清 化工企業的火災有其特有特性,通常危險系數高些、傷害水平更高,要有提早預防的觀念,不能疏忽大意。 ... 加強本領恐慌、能力不足的危機意識,堅持不懈把議戰議訓做為“專業課主營業務",大興區思戰研戰謀戰之風,聚焦點多少**化、老少古標等關鍵企業和場地,堅守愛民初心 恪盡為民之責 開創消防救援事業新局面。提升各種數據資料摸排調研和應急預案制做、戰術科學研究,切實破譯搶險救援重特大課題研究。 深學細悟守初心 奮發實干擔使命。全國消防救援隊伍把開展主題教育同“學訓詞、鑄忠誠、創新業、立新功”主題教育結合起來。與“防風險保平安迎大慶”消防安全執法檢查專項行動、全員崗位大練兵等當前重點工作結合起來,與為新中國成立70周囘年創造良好的消防安全環境結合起來,用維護社會公共安全、保護人民生命財產安全的成績檢驗主題教育成果。 宣傳早就取代的滅火器,有機化學泡沫塑料和強酸強堿滅火器因為務必顛倒應用,一瞬間受力危險因素大,不可以間歇性噴射及其滅火高效率劣等難題,宣傳滅火器知識中的誤區,從上世紀90年代起逐漸取代,接著,別的省份也在相繼取代。 公交車火災種類1.起火(1)路線脆化引起公交車起火起火在沒有一切預兆的狀況下,公交車突發性起火安全事故多見路線常見故障而引起。因為公交車的使用年限一般較為長,非常容易產生開關電源路線脆化、短路故障等狀況,進而造成公交車起火起火。尤其是車輛遠途行車,汽車發動機等構件長期不斷運行,導致溫度上升,加上氣溫炎熱,汽車發動機自然通風情況不太好,非常容易導致電源插頭短路故障,造成起火起火。 滅火器設置規定:滅火器設置規定關鍵有以下幾個方面:1、滅火器應設置在顯著地點。滅火器設置在顯著地點,能讓人一目了然的了解哪里可用滅火器,降低因找尋滅火器而耗費的時間。2、滅火器應設置在有利于大家拿取(包含不遇阻的攔和撞擊)地點。滅火前期... 智慧消防開啟消防救援新征程,變成了一支歸屬于應急管理部統一領導干部下的、緊緊圍繞“全災種”“大緊急”每日任務必須 的我國綜合型消防救援團隊。深化改革為團隊引入了全新升級的魅力,卻也產生了全新升級的挑戰。習囘近囘平總囘書囘記在十囘九囘大匯報中明確提出,高新科技是關鍵戰斗能力。伴隨著物聯網、云計算技術、人工智能技術等技術性的日趨完善,在我國已經逐漸邁入物聯網的5G時期。消防... 改革轉制以來,面對“全災種、大應急”的任務需要,應急管理部消防救援局高度重視消防科技成果推廣應用工作,逐年加大經費投入,大力加快消防科技成果轉化進程,推動一批典型科技成果落地。現將9項消防救援隊伍應用類成果摘刊于后,以進一步推廣成果轉化應用。特種消防機器人,科技助力消防救援隊圍繞“高端裝備實戰化、精尖裝備智能化”的目標,瞄準特殊災害事故場所處置任務需求,采用遠距離遙操作、自主或半自主控制、聲... |