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(xiàn)的問題，為提高水槍射流的噴射距離和滅火效果，對國產(chǎn)現(xiàn)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(jù)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(chǎn)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(wěn)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(jù)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(xiàn);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(xiàn)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(xù)射流.顯然將連續(xù)射流變成脈沖射流能大大地增強滅火效果目前產(chǎn)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(tǒng)和流體的彈性共振產(chǎn)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(fā)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(wěn)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(wěn)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(huán)。當其到達碰撞壁并與之相互作用時在碰撞區(qū)產(chǎn)生壓力振蕩波，該波以聲速向上游傳播，又誘發(fā)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(fā)現(xiàn)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(xiàn)有消防噴嘴射程短、持續(xù)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(chǎn)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(shù)變化對自激振蕩脈沖射流的影響，經(jīng)過實驗研究，得出了合理的振蕩脈沖射流結構參數(shù)。影響自激振蕩的主要結構參數(shù)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(wěn)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(chǎn)生。換言之，腔長大小是與剪切層不穩(wěn)定的發(fā)展和擾動反饋密切相關，它是形成自激振蕩的關鍵參數(shù)之一。當腔長由零逐漸增大時。射流由穩(wěn)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(xiàn)一定的周期性，當L/D1繼續(xù)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(chǎn)生的脈動顯然不適合我們產(chǎn)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(chǎn)生的振蕩壓力系數(shù)**，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(fā)展，在向下游的發(fā)展過程中不能產(chǎn)生重要的渦旋配對現(xiàn)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(wěn)，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(chǎn)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(shù):流量:1 600 L /min壓力:1MPa，實驗現(xiàn)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(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)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(lián)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 平谷消電檢公司是經(jīng)北京市工商行政管理局、北京市公囘安消防局批準成立的獨立法人機構。是我市蕞早成立的消防技術服務企業(yè)之一，消防技術服務機構綜合實力位居全市領先。公司本著質量第壹、技術先進、能力**的服務宗旨，專業(yè)從事各類建筑消防設施及消防 滅火器維修規(guī)定北京市消防部門規(guī)定：消監(jiān)字（2001）140號：各滅火器使用單位要對在用滅火器每滿12個月或經(jīng)檢查屬于不合格的滅火器一律送專業(yè)滅火器維修廠進行維修，對于過期未送專業(yè)維修廠進行維修的滅火器一律禁止使用 根據(jù)《滅火器維修》的規(guī)定： 東城電氣檢測公司是經(jīng)北京市消防協(xié)會批準，具有消防設施檢測一級資質的企業(yè)。本公司專業(yè)從事建筑消防設施檢測和電氣檢測、滅火器維修劑消防設施銷囘售，并提供消防安全咨詢服務。北京東城消防檢測及電氣檢測敬請致電。 通州消防檢測公司專職電氣檢測出報告。本公司主要從事各類建筑電氣消防設施的檢測、維修、維護活動；消防產(chǎn)品批發(fā)、滅火器維修檢驗以及工程咨詢等。公司擁有雄厚的技術力量，具有多年的施工和消防檢測經(jīng)驗，熟悉國內外消防技術的發(fā)展 北京消防檢測昌平消電檢公司是非營利社會公益性質的獨立技術檢測實體，具有獨立法人資格。公司主要經(jīng)營范圍：消防工程設施檢測、電氣設施檢測。昌平消電檢專職從事電氣防火檢測及消防設施檢測。 東城滅火器年檢在哪里檢測，中消東城滅火器充裝換粉專業(yè)有資質，專職檢修干粉/二氧化碳/水基等滅火器，北京東城區(qū)滅火器維修測壓換粉負責取送，報價請電詢。 豐臺滅火器年度檢查維修、消防設施檢測及器材銷售，取得合法的業(yè)務相關資格，所有滅火器維修人員均通過消防部門培訓，獲發(fā)任職執(zhí)照。中消豐臺滅火器年檢負責取送，專職從事各種滅火器維修充裝及檢測加壓服務， 海淀消防檢測為您提供各類建筑的電氣檢測及消防設施檢測服務，出具消防部門認可的消電檢報告。海淀消防檢測公司資質一級，專職從事電檢消檢服務，海淀電消檢是北京定點消檢電檢機構。 北京消防檢測公司位于朝陽區(qū)，經(jīng)北京市公囘安消防審批批準，具有消防、電氣設施檢測壹級資質。主要從事建筑消防設施檢測、電氣檢測、消電檢及朝陽消防檢測服務。 滅火器每年送檢維修一次。無論是否使用，當出廠達到規(guī)定的時限時，必須將滅火器送到維修單位進行檢修和充裝。干粉、二氧化碳手提式滅火器和手推車滅火器等干粉滅火器生產(chǎn)之日起五年屆滿后，水壓試驗必須每兩年進行一次。滅火器維修檢測的重要性，每年檢測一次很有必要，需要送檢的滅火器應送到有維修滅火器資質的機構進行。 滅火器年檢，防火確保安全 在消防安全中，滅火器作為生活中常見的消防器材，不容忽視。為進一步加強社區(qū)消防安全，確保企業(yè)滅火器的有效使用。應每年定期對滅火器進行年檢工作。 消防安全是物業(yè)管理日常中必不可少的工作內容。為保證滅火器年檢時的... 通州滅火器年檢取送，北京通州區(qū)滅火器維修加壓專業(yè)資質，檢測及銷售各種消防設備，整個通州區(qū)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 我公司滅火器年檢擁有北京市消防總隊頒發(fā)的《消防技術服務機構滅火器維修資質》，擁有完善的維修設備:滅火器灌裝設備，清洗瓶身壓力設備，有效壓力表氣體驅動設備，瓶子干燥設備，滅火器充裝設備，獨立實驗室，干粉試驗等設備等。北京順達消防始建于20... 大興消電檢建筑消防設施檢測是有針對性地對建筑消防設施的具體技術性能指標進行檢測和測試，大興電消檢以確定建筑消防設施是否符合規(guī)范和要求，大興消防檢測公司確保建筑消防設施能夠達到預期的使用效果。 關于豐臺消防檢測及電氣檢驗費用價格及相關事宜，請致電我們。北京天一消防檢測公司于2012年6月在北京成立注冊，資本1000萬元。公司專業(yè)從事豐臺電氣火災檢測(電氣檢驗)、建筑消防設施檢測(消檢)，獲得了北京質量技術監(jiān)督局頒發(fā)資質 |
