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《多功能消防水枪配套用泡沫喷管研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、王丽晶,傅建桥(公安部上海消防研究所,上海200438)摘要:阐述了多功能消防水枪配套用泡沫喷管的工作原理,分析了主要结构尺寸以及各种因素对泡沫喷管性能的影响,并对影响规律进行了研究。通过试验,对泡沫喷管的喷射性能进行了量化,其研究成果对泡沫喷管的设计具有指导意义。关键词:消防水枪;泡沫喷管;结构;发泡倍数;25%析液时间进口端设有吸气孔,利用高速射流形成的真空把空气吸入,在喷管内混合液射流与空气在界面上产生气2液两相质量交换,泡沫混合液与空气均匀混合,形成机械空气泡沫。在这一过程中,混合液的动能逐渐下降,压力逐渐上升,在泡沫喷管的某一位置静压上升到0,然后上升
2、至一定的正压值。最后,通过泡沫喷管出口喷嘴的收缩,泡沫液以一定的速度从泡沫喷管的喷嘴射出,具有一定的发泡倍数和25%析液时间,并满足射程的要求(泡沫喷管内的沿程静压分布曲线见图2)。1引言随着我国消防装备技术的发展,以多功能消防水枪替代普通的直流水枪在消防部队中日益推广应用。泡沫喷管作为多功能消防水枪喷射泡沫混合液的配套使用附件,能有效拓展多功能消防水枪的使用范围,具有结构简单、成本低、使用方便,喷射泡沫性能高,射程远的特点。当与多功能消防水枪配套使用时(见图1),完全能替代普通泡沫管枪。目前在国外此种泡沫喷管得以广泛使用,而在国内目前尚属空白。因此对多功能消防
3、水枪配套用泡沫喷管的工作原理、结构尺寸进行研究,并分析主要结构尺寸对喷射性能的影响规律,对今后的泡沫喷管的研制与开发具有一定的指导意义。图2喷管内沿程静压分布曲线示意图1—多功能水枪;2—卡座;3—喷管体;4—压板图1泡沫喷管结构示意图3影响泡沫喷管性能的因素分析311主要结构尺寸对泡沫喷管性能的影响衡量泡沫喷管性能优劣主要有以下几个性能指标:射程、发泡倍数和25%析液时间(即泡沫稳定性)。从泡沫喷管的工作原理可以看出,喷管内的沿程压力泡沫喷管的工作原理泡沫混合液从多功能消防水枪的喷嘴高速喷出后,进入泡沫喷管,在喷管的进口端形成真空。喷管的2是粒径大于1mm的水
4、滴。另外,当供水流量大于设计流量也会造成系统喷头喷射连续水流。水喷雾灭火系统扑救带电火灾,一般都存在灭火系统带电的危险。所以设计上除避免喷雾喷头直接设置在带电设备上方,应接地并与全厂接地网连接。参考文献:宾斯基.水轮发电机的消防.电力建设,2000,(9):65266.1分布决定了其泡沫喷射性能,而压力分布主要是由喷闭性好,流动性好。但是它的稳定性和热稳定性很差,管的结构尺寸决定的。下面我们就分析一下几个主要的结构尺寸(见图2)对泡沫喷管性能的影响。其25%析液时间很短,只有蛋白泡沫的1ƒ2,泡沫不够稳定,消失较快。因此用泡沫喷管喷射水成膜泡沫灭火剂时,尽管其发
5、泡倍数较高,但其析液时间较短。相比之下,蛋白泡沫的析液时间较长,但发泡倍数可能就不及轻水泡沫液了。同时,不同的生产厂家生产的同一类型的泡沫灭火剂的性能也有差别,即使同一厂家,在不同的时期生产的泡沫灭火剂的性质也会出现差别,从而对泡沫喷管喷射的泡沫性能造成影响。(2)射流形态不同的射流形态对泡沫喷管的泡沫喷射性能也有影响。当水枪处于直流状态时,泡沫的射程最远。但如果泡沫的发泡倍数和25%析液时间的指标不能满足,就需要调到一定角度的喷雾状态,以提高其发泡倍数和25%析液时间,这是以射程的降低为代价的。但并不是喷雾角越大越好,通常采用的喷雾角为10～15度,更宽的喷雾
6、角会造成发泡倍数下降,射程降低,影响喷射泡沫的质量。(3)混合比根据使用的泡沫灭火剂的种类,对于6%型泡沫灭火剂,在6%～7%范围内增加混合比,可以显著增加25%析液时间,发泡倍数有所增加。当混合比低于6%时,泡沫的发泡倍数和析液时间都不能满足要求;当混合比高于6%时,泡沫的发泡倍数和析液时间尽管增加,但已不显著,且泡沫灭火剂的用量较大,比较浪费。(4)温度,风速和风向水温、气温和泡沫液的温度对泡沫喷管的喷射性能都会造成影响。泡沫混合液的表面张力随着温度的升高而降低,发泡性能随之增加。但温度过高会导致析液增加,反而降低了泡沫液的发泡性能。泡沫喷射射程的测定受风向
7、和风速的影响很大,风速和风向加剧了空气中射流的轴对称和横向干扰。应顺风向测量泡沫液的射程(但风速不大于3mƒs),以免影响泡沫液射流的集中性。(5)泡沫喷管的加工工艺不同的泡沫喷管加工工艺,决定了泡沫喷管不同的泡沫喷射性能。一般泡沫喷管的主体有三种加工方式:手工卷制,注塑成型或铸造。手工卷制受人为因素影响很大,因而难以很好的保证同轴度,而采用注塑或铸造是一次成型,同轴度保证较好,这在一定程度上导d(1)收缩比Β=D对于一定的喷射速度,减少收缩比Β可降低泡沫喷管内上游的扰动对出口初始速度场的影响,降低出流的紊流的总体水平。但D值过大,可能导致出现脱流,难以形成泡沫
8、剧烈扰动的泡沫栓,从而影
