天壹消防 TIANYIXIAOFANG
改進(jìn)消防水槍性能的實(shí)驗(yàn)研究文/王紅霞 廖振方 陳德淑 摘要:針對(duì)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(duì)國(guó)產(chǎn)現(xiàn)用消防水槍提出了改進(jìn)方案。改進(jìn)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(shí)驗(yàn)觀測(cè):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(guān)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(jìn)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(shí)，除了水流本身的自然紊流外還會(huì)產(chǎn)生附加渦流。因此，水流在帆布管內(nèi)的流動(dòng)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(zhì)(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(jìn)人水槍后能穩(wěn)定地流動(dòng)，一般常用整流器來(lái)消除。
1整流器的工作原理 目前國(guó)內(nèi)外使用的整流器大致有星型、機(jī)翼型、蜂巢型和井字型等。根據(jù)功能的不同，它的結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀都有一定的要求，否則安在液流流場(chǎng)中的整流器可能本身就成為擾動(dòng)源，不僅不能提高射流品質(zhì)而且還大大有害。 目前使用的整流器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。在這幾種整流器中機(jī)翼型整流器對(duì)軸向渦流的消除效果**.但它的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在消防水槍中難以實(shí)現(xiàn);星型整流器在消防水槍干管相對(duì)較短的情況下效果也不理想;井字型雖可減少長(zhǎng)度，但消除軸向旋渦效果不如蜂巢型。本實(shí)驗(yàn)決定選用蜂巢型(管式)整流器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。蜂巢型整流器的工作原理:當(dāng)液體進(jìn)人蜂巢型整流器后，液體被分割成幾股平行液流，從各個(gè)小管流出，從而消除了軸向旋渦，整流器干管長(zhǎng)度也較短(一般為200 mm～250 mm)。整流器前應(yīng)有直線段長(zhǎng)度(一般為干管直徑的1. 5～2.0倍)。實(shí)驗(yàn)用水槍干管的直徑為60 mm，直線段長(zhǎng)度選為100 mm，水槍接口直徑5 6mm，水槍接口應(yīng)平滑過度到60 mm的干管直徑處實(shí)驗(yàn)表明蜂巢型整流器中的管子內(nèi)徑為20 mm ～25mm時(shí)效果較好在干管內(nèi)徑為60 mm條件下。共安裝4根管子(壁厚為1 mm )。整個(gè)整流器的長(zhǎng)度為350mm
2噴嘴的收斂角 現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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(rèn)為LEE'S噴嘴效果較好。它的收斂角為12. 5 °～13. 5 °。實(shí)驗(yàn)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(qiáng)滅火效果目前產(chǎn)生脈沖水射流的方法有:脈沖水炮、機(jī)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(jié)構(gòu)復(fù)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、無(wú)外加驅(qū)動(dòng)裝置和活動(dòng)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(dāng)一股穩(wěn)定的射流或剪切流從噴嘴上游向噴嘴下游流動(dòng)時(shí)，因?yàn)榧羟袑硬环€(wěn)定性對(duì)渦流擾動(dòng)有選擇的放大。在剪切層中形成一串離散渦環(huán)。當(dāng)其到達(dá)碰撞壁并與之相互作用時(shí)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(dòng)。該過程不斷往復(fù)就會(huì)形成強(qiáng)烈的自激振蕩脈沖射流。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種射流具有較大的變壓特性和很強(qiáng)的空化作用。應(yīng)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(diǎn)。自激振蕩靠流體本身在合適的流體結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生振蕩，因此對(duì)于自激振蕩脈沖噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。在自由射流的條件下。測(cè)試了自激振蕩脈沖射流噴嘴裝置幾何參數(shù)變化對(duì)自激振蕩脈沖射流的影響，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，得出了合理的振蕩脈沖射流結(jié)構(gòu)參數(shù)。影響自激振蕩的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為無(wú)量綱腔長(zhǎng)L/D1，上下游噴嘴直徑比D2/D1,。碰撞壁形狀等。通過實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論: （1）腔長(zhǎng)過短不能形成剪切層或剪切層的不穩(wěn)性對(duì)該范圍的擾動(dòng)不敏感;腔長(zhǎng)過大反饋的擾動(dòng)不能有效激勵(lì)分離新渦量脈動(dòng)的產(chǎn)生。換言之，腔長(zhǎng)大小是與剪切層不穩(wěn)定的發(fā)展和擾動(dòng)反饋密切相關(guān)，它是形成自激振蕩的關(guān)鍵參數(shù)之一。當(dāng)腔長(zhǎng)由零逐漸增大時(shí)。射流由穩(wěn)定轉(zhuǎn)向脈動(dòng)，當(dāng)L/D1＜1.0時(shí)，脈動(dòng)頻率高，脈動(dòng)幅值減小。當(dāng)1.0＜L/D1＜2.4時(shí)，脈動(dòng)幅值突然增大，且呈現(xiàn)一定的周期性，當(dāng)L/D1繼續(xù)增大。脈動(dòng)幅值開始下降，當(dāng)L/D1大于 5. 6時(shí)，脈動(dòng)幾乎消失，本設(shè)計(jì)中選用L/D1=2.0 (2)上、下噴嘴直徑之比。由我們實(shí)驗(yàn)得知.當(dāng)DD, ＜G1.0時(shí)，從出口噴射出的射流脈動(dòng)幅值很低，分辨不出是自激振動(dòng)還是射流的紊流產(chǎn)生的脈動(dòng)顯然不適合我們產(chǎn)生自激振蕩脈沖射流的設(shè)計(jì)要求試驗(yàn)表明D2/D1一1.2比較合理。 （3）碰撞壁的形狀對(duì)自激振蕩脈沖射流的幅值和頻率影響較大實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)表明:當(dāng)振蕩腔室直徑DT太小時(shí)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(duì)現(xiàn)象。隨著DT/D1比值增大射流強(qiáng)度增大，在DT/D1=8. 8時(shí)強(qiáng)度達(dá)到**，最后逐漸趨于平穩(wěn)，實(shí)驗(yàn)中DT/D1=8. 0。 (5)必須強(qiáng)調(diào)指出:上、下噴嘴的同心度對(duì)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(duì)稱，在產(chǎn)生強(qiáng)烈自激振蕩射流后，射流軸心壓力脈動(dòng)強(qiáng)烈，若不能保證其同心度，從下噴嘴射出的射流品質(zhì)將受到強(qiáng)烈影響。 4實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 實(shí)驗(yàn)是在重慶市某消防中隊(duì)進(jìn)行的。 消防泵的技術(shù)參數(shù):流量:1 600 L /min壓力:1MPa，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)見圖40
圈4自激振蕩消防水槍脈沖射流演示實(shí)驗(yàn) 消防噴嘴的出口直徑: Φ 19 mm(改進(jìn)前和改進(jìn)后的噴嘴直徑相同) 實(shí)驗(yàn)的測(cè)試是很粗糙的，采用目測(cè)和照像。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象: (1)改進(jìn)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(gè)水彈具有明顯團(tuán)狀形狀(見圖4)。 (2)射程較遠(yuǎn)。水槍在加裝了自激振蕩脈沖噴嘴時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(cè)/消電檢/消防維保/消防評(píng)估文章 家庭消防安全知識(shí)，北京消防器材整理。1.檢查電氣線路，檢查家中電線是否存在亂拉、亂接、老化、破損等現(xiàn)象，插座是否靠近火源、水源，以及電器線路是否超負(fù)荷使用。如果發(fā)現(xiàn)上述情況，應(yīng)及時(shí)斷開電源整改，更換老化破損的電線，避免因電線短路造成火災(zāi)。2. 檢查廚房用具，廚房是火災(zāi)易發(fā)地，應(yīng)注意幾個(gè)細(xì)節(jié)... “時(shí)代楷模”的事跡就是動(dòng)人心弦的樂章、感人肺腑的詩(shī)篇、震撼心靈的故事，不用任何囘華麗的辭藻修飾，就足以令人感動(dòng)。他們是新時(shí)代的標(biāo)桿，我們向他們致敬，更要向他們學(xué)習(xí)。新時(shí)代，我們需要無(wú)數(shù)個(gè)像九囘江市消防救援支隊(duì)這樣忠誠(chéng)奉獻(xiàn)、拼搏奮進(jìn)的集體和個(gè)人。向時(shí)代消防楷模致敬... 孩子必知的十條安全用電常識(shí)，認(rèn)識(shí)了解電源總開關(guān)；學(xué)會(huì)在緊急情況下切斷總電源。讓孩子知道家里的電源總開關(guān)在哪里，遇有緊急情況如何切斷電源，也不失為一件正確的事；九. 電器使用完畢后應(yīng)拔掉電源插頭；家長(zhǎng)可演示插拔電源插頭的正確方法，不要用力拉拽電線，以防止電線的絕緣層受損造成觸電。十. 不要隨意拆卸、安裝電源線路、插座、插頭等；教給孩子這十條用電安全知識(shí)，北京恒泰消防公司... 珍愛生命?關(guān)注安全，安全是發(fā)展“**需要”。俗話說(shuō)，安全是“1”，其他是“0”；沒有安全，一切“歸零”。“平安是?！奔仁窃S多人的口頭禪，更是人民群眾最樸素的安全觀。 夏季防火，掌握這些消防常識(shí)，進(jìn)入夏季以來(lái)，也進(jìn)入了火災(zāi)多發(fā)、高發(fā)期。為提高廣大民眾對(duì)火災(zāi)事故的防范意識(shí)，確保大家的生命財(cái)產(chǎn)安全，本期編輯整理了一些夏季消防知識(shí)供大家參考。教育小孩不玩火。 在這個(gè)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(lán)，點(diǎn)亮了每個(gè)人內(nèi)心溫暖的春天。這又是一個(gè)多彩的春天。紅色，是共囘產(chǎn)黨員的赤誠(chéng)；白色，是醫(yī)護(hù)人員的呵護(hù)；藍(lán)色，是消防指戰(zhàn)員的堅(jiān)守??在抗疫戰(zhàn)場(chǎng)上，這些絢麗的色彩，讓這個(gè)春天變得五彩繽紛，讓人們的心里灑滿陽(yáng)光、無(wú)比溫暖。北京滅火器檢測(cè)公司... 近些年，常常有因手機(jī)長(zhǎng)期充電而起火的實(shí)例。伴隨著智能化手機(jī)的普及化，為了更好地便捷隨時(shí)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(jī)，一充便是一夜。這類充電方法十分風(fēng)險(xiǎn)，很多火災(zāi)就是因充電器起火等造成的。充電起火不可不防，手機(jī)充電火災(zāi)的幾個(gè)方面緣故北京消防器材公司工廠直營(yíng)各種滅火器、消防員裝備、滅火器檢測(cè)維修、消防檢測(cè)及電氣檢測(cè)服務(wù).. 春夏季節(jié)，不少家庭都會(huì)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(zāi)發(fā)生的隱患大大增加。因此，消防救援支隊(duì)提醒廣大市民出游訪友前應(yīng)注意檢查家庭火災(zāi)隱患。春夏出游消防安全注意事項(xiàng)，北京消防器材公司專業(yè)從事各種滅火器材銷售、滅火器年檢維修、消防設(shè)施檢測(cè)及電氣檢測(cè)服務(wù)。 出游前注意檢查家中火災(zāi)隱患 一、檢查廚房煤氣、天然氣等燃?xì)忾y是否關(guān)閉、明火是否熄滅，燃?xì)饽z管是... 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防范需全民參與旨在牢牢抓囘住火災(zāi)防控工作中“人”這一根本因素，發(fā)動(dòng)社會(huì)各界關(guān)注消防安全、學(xué)習(xí)消防知識(shí)、參與消防工作，進(jìn)一步提高全民消防安全素質(zhì)和社會(huì)抵御災(zāi)害能力。北京滅火器檢測(cè)充裝公司銷售各種滅火器及消防設(shè)施檢測(cè)、電氣防火檢... 家中的插座插頭。孩子好奇心強(qiáng)，喜歡模仿大人去拔插頭，或者把發(fā)夾、鑰匙、別針等小物件放進(jìn)插孔里，極易造成觸電。家長(zhǎng)們?cè)谶x用插座時(shí)留點(diǎn)心，使用固定插座應(yīng)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(shí)候，將塑料插頭插在插排洞上，都能起到很好的保護(hù)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(cè)、電氣檢測(cè)等消電檢服務(wù)... 用信念守望平安，遠(yuǎn)飛當(dāng)換其新羽。一年來(lái)，重整行裝再出發(fā)的消防救援隊(duì)伍，昂首闊前行，變得更全面、更精悍、更具戰(zhàn)斗力。多年從事消防救援工作，我身臨其中，見證了太多艱苦卓絕的生死救援。 企業(yè)要注重消防安全培訓(xùn)，繃緊這根弦，在日常的生產(chǎn)管理工作，要把消防工作落到實(shí)處，化工企業(yè)如何安全度夏，要注意普及消防安全知識(shí)，加強(qiáng)消防演練，真正把消防安全工作變成每個(gè)干部職工都重視、都參與的事?；て髽I(yè)夏季如何防火，認(rèn)識(shí)化工危險(xiǎn)源危險(xiǎn)因素及時(shí)... 主題教育作為一次初心再叩問、作風(fēng)再提振、整裝再出發(fā)的過程，著力打造擦亮國(guó)家隊(duì)的“國(guó)字號(hào)”、唱響主力軍的“主題曲”、樹立新隊(duì)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(wù)，作為赴湯蹈火的為民隊(duì)伍，必須在踐行初心上當(dāng)標(biāo)兵，作為聽黨指揮的忠誠(chéng)隊(duì)伍，必須在滋養(yǎng)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(shí)，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(nèi)裝修物多，工作人員較聚集、流動(dòng)率大，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，易導(dǎo)致安全事故。入住酒店突發(fā)火災(zāi)如何應(yīng)對(duì)，對(duì)于此事，群眾要念好“安全性經(jīng)”，把握一些有關(guān)的預(yù)防基本常識(shí)，保證防患于未然。入住賓館 留意防火，1．不喝醉酒吸煙... 強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)是關(guān)鍵。認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)囘近囘平總囘書囘記關(guān)于防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)的重要指示精神，切實(shí)提升風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，提高消防安全精準(zhǔn)治理水平。要深化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，準(zhǔn)確把握風(fēng)險(xiǎn)特征規(guī)律，加強(qiáng)潛在風(fēng)險(xiǎn)研究辨識(shí)，切實(shí)把重大消防風(fēng)險(xiǎn)隱患找出來(lái)、防控住。消防安全重在強(qiáng)化意識(shí) ，強(qiáng)化法治意識(shí)是前提。一些地方和企業(yè)有... |
