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)，一般常用整流器來消除。
1整流器的工作原理 目前國內(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，整流器干管長度也較短(一般為200 mm～250 mm)。整流器前應(yīng)有直線段長度(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(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論: （1）腔長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 制訂頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是消防宣傳的又一關(guān)鍵創(chuàng)新。消防宣傳，為民造福；宣傳創(chuàng)新，永無止盡。它不但彌補(bǔ)了這些方面的空缺，也對(duì)推動(dòng)消防宣傳標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，提高消防宣傳目的性、實(shí)效性實(shí)際意義重特大。為消防宣傳創(chuàng)新點(diǎn)贊 家庭防火注意安全用火用氣。使用液化氣、煤爐等有明火的灶要保持良好的通風(fēng)條件，企業(yè)防火：冬季是用電高峰期，單位要定期檢查電氣設(shè)備安全情況，防止短路、超負(fù)荷用電引起火災(zāi)。校園防火：不在宿舍內(nèi)堆積雜物，及時(shí)清理宿舍的垃囘圾。宿舍的雜物過多會(huì)阻塞逃生通道，如果火災(zāi)發(fā)生將是很危險(xiǎn)的。 忘不了的，是那出生入死的晝夜奮戰(zhàn)。公囘安消防部隊(duì)雖然并不承擔(dān)森林防火滅火工作，但他們?cè)诰o要關(guān)頭主動(dòng)請(qǐng)纓。大興安嶺-忘不了的記憶，忘不了的，是那心系人民的運(yùn)籌帷幄。大火發(fā)生后，黨中央、國囘務(wù)囘院高度重視，急災(zāi)區(qū)之所急、想災(zāi)區(qū)之所想、解災(zāi)區(qū)之所難 百舸爭(zhēng)流，破浪者領(lǐng)航；千舤共進(jìn)，奮勇者當(dāng)先。藍(lán)圖已經(jīng)繪就，航道已經(jīng)開通。肩負(fù)重任與使命，直面機(jī)遇與挑戰(zhàn)——“不畏浮云遮望眼”，擼起袖子加油干。這一刻，消防正站在新的歷史起點(diǎn)上，向著春天出發(fā)，砥礪前行，迎接一個(gè)更加輝煌的明天。中國消防——向著春天出發(fā) 踏著輕快的腳步，新一年的春天，正向我們走來，這是不同凡響的季節(jié)，又是一個(gè)播撒希望的季節(jié)。 回首處，諸多輝煌。一年的辛勤耕耘... 又屆喜慶歡樂季，年味漸濃，不禁想起兒時(shí)背誦的王安石的詩句：“暴竹聲中一歲除，春風(fēng)送暖入屠蘇。千門萬戶曈曈日，總把新桃換舊符”。歡慶時(shí)節(jié)勿忘消防安全，大人們備年貨、掛燈籠、貼春聯(lián)，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(guān)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。黨中央、國囘務(wù)囘院高度重視包括消防在內(nèi)的公共安全工作。消防安全需要全民參與，習(xí)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(shè)體囘系，加強(qiáng)安全公益宣傳，動(dòng)員全社會(huì)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(shí)，一場(chǎng)場(chǎng)有關(guān)“全民消防我代言”的大中型慈善活動(dòng)已經(jīng)中國各省精彩紛呈現(xiàn)身。主題活動(dòng)致力于啟動(dòng)各界人士進(jìn)一步關(guān)注消防、學(xué)習(xí)培訓(xùn)消防、參加消防，進(jìn)一步提高全民的消防安全素養(yǎng)和觀念。這也是2021囘年119消防安全宣傳策劃月主題活動(dòng)的關(guān)鍵內(nèi)容。 高層建筑火災(zāi)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(fā)生高層建筑火災(zāi)，造成重大損失和影響。高層建筑消防安全重在防范，數(shù)據(jù)顯示,目前我國百米以上超高層達(dá)6800余幢,數(shù)量居世界第壹； 蹈火者的風(fēng)采，服務(wù)人民，是他們堅(jiān)實(shí)的工作導(dǎo)向。他們堅(jiān)持全心全意為囘人囘民囘服囘務(wù)，始終以人民的利益為重，與人民群眾同呼吸、共命運(yùn)、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(xiǎn)救災(zāi)、社會(huì)救助，抑或是重大消防安保、重大專項(xiàng)行動(dòng)，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(jí)地囘震救援紀(jì)實(shí)，6月17日22時(shí)55分，四川省宜賓市長寧縣發(fā)生6.0級(jí)地囘震，震源深度16千米。災(zāi)情就是命令，時(shí)間就是生命!地囘震發(fā)生后，按照應(yīng)急管理部、部消防救援局的統(tǒng)一調(diào)度指揮，四川省消防救援總隊(duì)迅速啟動(dòng)二級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，迅即出動(dòng)，共調(diào)集宜賓、成都、自貢、瀘州、內(nèi)江等10個(gè)支隊(duì)趕赴震中開展救援。搶救被困群眾20人，疏散轉(zhuǎn)移731人，排查房屋6383戶... 擼起袖子加油干、抓落實(shí)，在消防戰(zhàn)線已蔚然成風(fēng)。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(lán)天，消防工作定會(huì)旗開得勝；把“干”字見之行，融入血脈，消防事業(yè)方能健行致遠(yuǎn)。 夏季是火災(zāi)暴炸事件的多發(fā)時(shí)節(jié)，因?yàn)楦邷靥鞖?、雷雨天氣較多，高發(fā)火災(zāi)，擴(kuò)散較快，且撲救難度系數(shù)很大。化工企業(yè)做為關(guān)鍵防火安全企業(yè)，要平常提升針對(duì)公司生產(chǎn)車間的管理方法，提升企業(yè)內(nèi)部職工的防火安全觀念，學(xué)習(xí)培訓(xùn)消防專業(yè)知識(shí)，防止安全安全事故的發(fā)生?！ ≌J(rèn)識(shí)化工危險(xiǎn) 危險(xiǎn)因素及時(shí)清 化工企業(yè)的火災(zāi)有其特有特性，通常危險(xiǎn)系數(shù)高些、傷害水平更高，要有提早預(yù)防的觀念，不能疏忽大意?！ ?.. 加強(qiáng)本領(lǐng)恐慌、能力不足的危機(jī)意識(shí)，堅(jiān)持不懈把議戰(zhàn)議訓(xùn)做為“專業(yè)課主營業(yè)務(wù)"，大興區(qū)思戰(zhàn)研戰(zhàn)謀戰(zhàn)之風(fēng)，聚焦點(diǎn)多少**化、老少古標(biāo)等關(guān)鍵企業(yè)和場(chǎng)地，堅(jiān)守愛民初心 恪盡為民之責(zé) 開創(chuàng)消防救援事業(yè)新局面。提升各種數(shù)據(jù)資料摸排調(diào)研和應(yīng)急預(yù)案制做、戰(zhàn)術(shù)科學(xué)研究，切實(shí)破譯搶險(xiǎn)救援重特大課題研究。 深學(xué)細(xì)悟守初心 奮發(fā)實(shí)干擔(dān)使命。全國消防救援隊(duì)伍把開展主題教育同“學(xué)訓(xùn)詞、鑄忠誠、創(chuàng)新業(yè)、立新功”主題教育結(jié)合起來。與“防風(fēng)險(xiǎn)保平安迎大慶”消防安全執(zhí)法檢查專項(xiàng)行動(dòng)、全員崗位大練兵等當(dāng)前重點(diǎn)工作結(jié)合起來，與為新中國成立70周囘年創(chuàng)造良好的消防安全環(huán)境結(jié)合起來，用維護(hù)社會(huì)公共安全、保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的成績(jī)檢驗(yàn)主題教育成果。 宣傳早就取代的滅火器，有機(jī)化學(xué)泡沫塑料和強(qiáng)酸強(qiáng)堿滅火器因?yàn)閯?wù)必顛倒應(yīng)用，一瞬間受力危險(xiǎn)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(shí)中的誤區(qū)，從上世紀(jì)90年代起逐漸取代，接著，別的省份也在相繼取代。 |
