ig100氮气灭火系统关键部件内流动特性分析

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1、摘要氮气气体灭火系统药剂仅从空气中提取出来，来源广泛，价格低廉，对环境、设备无任何损害，不破坏臭氧层，不产生任何的温室效应，较二氧化碳和卤代烷系统具有环保，安全，经济性好等优势，在国际上已经有几十年的使用经验，技术相对较为成熟，是符合现代消防要求的系统，也是目前气体灭火系统发展的趋势。但是，我国氮气灭火系统的研究相对较晚，目前我国对于民用的固定式氮气灭火系统的研究一直处于空白。虽然广东省建设厅颁布了氮气灭火系统的地方标准，湖南等省也在积极制订氮气灭火系统的地方标准，但是我国目前仍没有氮气灭火系统的国家设计规范。氮气灭火系统的设计计算等关键技术仍没有得到很好的解决，制约了氮

2、气灭火系统在我国的推广使用。研究氮气灭火系统的设计计算，特别是关键部件，如减压装置、喷头的流动特性及计算方法，对深入研究和认识其内部具体流动细节及该类部件的设计和性能的优化提高具有重要的意义，对推动我国氮气灭火系统的研究以及推广经济且环保的氮气灭火系统具有重要的促进作用。随着现代计算机性能的提高，计算流体力学得到了迅速发展，数值计算的计算能力和计算精度大大提高，计算结果的可靠性也被大量实验结果所认证，它不仅具有快捷、高效、经济的特点，而且能详细获得管网管道、阀门、三通等复杂通流部件的流动细节以及总体特性等参数，因而己成为研究复杂管网内部流动以及各种管道通流部件设计优化的重

3、要手段。本文针对IGLOO气体灭火系统的减压孔板和喷头两种关键部件进行数值模拟，详细分析了气流在减压装置和喷头内压力、速度流场参数变化过程以及涡系结构等流动细节，得出了部件的压差一流量特性关系、损失一流量特性关系等，提出了新的工程计算方法，具有重要的工程应用价值，并进行了系统的实验研究，数值模拟结果与实验结果吻合较好。关键词：氮气灭火系统计算流体力学数值模拟减压孔板喷头AbstractMaterialsusedbynitrogenfire—extinguishingsystemhavetheadvantagesoflowprice，nodamagetoenvironmen

4、t，equipmentandozonelayer，andthennogreenhouseeffect．Itcanbeextractedfromtheair，SOissafer，moreenvironmentalandeconomicalthanothergasfireextinguishingsystemssuchascarbondioxidefire—extinguishingsystemsandHalonfire—extinguishingsystems．Nitrogenfire—extinguishingsystemhasbeenwidelyusedforsever

5、aldecadesintheworldandthistechnologyiSrelativelymaturetomeettherequirementsofmodernfirefightingsystems．Moreover，nowitisthedevelopmentaltrendofgasfire—extinguishingsystems．However，thestudyofnitrogenfire—extinguishingsystemsisundevelopedinourcountry，especiallyinthefieldofthecivilianuseofthe

6、systems．A1thoughGuangdongProvinceissuedlocalstandardandHunanProvinceandSOonareactivelyestablishingthedesignstandard，butnowwestillhavenonationaldesignstandardfornitrogenfire—extinguishingsystems．Thekeytechnologyindesignisstillnotbeingwellresolved，whichrestrictstheuseofnitrogenfire—extingui

7、shingsystemsinourcountry．Sothestudyoncalculationindesign，especiallyontheflowcharacteristicandthekeycomponentssuchasdecompressorsandnozzlesfornitrogenfire—extinguishingsystemsissignificantfortheaccelerationtheuseofnitrogenfire——extinguishingsystemsinourcountry．Withth