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78

作者：

耿方召

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摘要：

细水雾灭火技术具有无环境污染,灭火能力强,耗水量低等特点,在消防灭火领域得到广泛的应用,同时也是该行业的前沿研究课题.本论文简要的介绍了细水雾的定义,成雾机理,灭火机理及细水雾喷头的雾化性能参数等.细水雾灭火喷头是形成细水雾的关键,核心部件.论文针对当前细水雾灭火喷头存在的雾化角小,雾化效果不够理想等问题,根据水射流的加旋旋转特点,提出了一种结构新型的直旋流细水雾灭火喷头设计方案.该喷头以1股轴向入流在喷头内腔产生直射动能,以2股与喷头内腔壁面成60度切向入流产生旋转动能,在喷头内腔直射和切向旋流混合产生加速旋流效果,强烈的紊流旋流运动,从喷头的喷嘴喷出产生细水雾,较好的解决了现有细水雾喷头的旋流效果不好,影响喷头雾化性能的问题.直旋流细水雾灭火喷头的结构确定后,根据经验和研究分析,给出了三种不同的出口和入口组合比,喷头长径比,然后分析其轴向速度和径向速度的分布对雾化性能的影响,优化确定了直旋流细水雾灭火喷头的结构参数配比.论文用流体动力学仿真软件FLUENT,对直旋流细水雾灭火喷头进行了内外流场的数值模拟,获得了喷头内,外部流场的速度,压力,湍流动能等物理量的分布规律.并在三种不同入口压力的边界条件下,分析喷头外部流场液滴轴向速度和径向速度变化规律.由规律可知,随着喷雾压力的不断提高,液滴轴向速度也在不断的增加,直旋流细水雾灭火喷头的喷射距离也在不断的增大.轴向速度越大,表明细水雾喷头喷射的轴向动量和流量越大,液滴喷射距离越远,对火源的穿透性越强.随着喷雾压力的提高,液滴的径向速度也有明显的增加,有利于直旋流细水雾灭火喷头细水雾雾化角的扩大,继而有效的增大细水雾喷头的保护范围,但是也有一定的极限,这个需要通过进一步的试验研究来确定.研究结果表明了基于FLUENT软件对细水雾灭火喷头流场进行数值分析的有效性和可行性,为细水雾灭火喷头的设计和进一步的试验研究提供了理论指导.

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关键词：

细水雾 直旋流 喷头结构 内部流场 数值模拟

学位级别：

硕士

学位年度：

2011

被引量：

1