消防水炮喷嘴射流特性分析

《消防水炮喷嘴射流特性分析》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、2012年第7期液压与气动93消防水炮喷嘴射流特性分析胡国良，龙铭，高志刚JetCharacteristicsAnalysisofFireWaterMonitor'sNozzleHUGuo-liang，LONGMing，GAOZhi-gang(华东交通大学机电工程学院，江西南昌330013)摘要:消防水炮在现代消防灭火作战中起着越来越重要的作用，喷嘴是消防水炮产生射流的关键部件，其结构参数直接影响消防水

2、炮的射流性能。为研究消防水炮喷嘴结构参数对射流特性的影响，该文设计了一种直流喷雾两用型消防水炮喷嘴。采用数值计算方法，利用Fluent软件对喷嘴直流射流和喷雾射流进行了仿真分析。同时具体分析了喷嘴出口直线段长度、喷嘴出口圆环面积、喷嘴喉管结构以及喷嘴芯结构等结构参数对射流特性的影响，得出了最佳的喷嘴结构参数。所设计的直流喷雾两用型喷嘴安装于移动式消防水炮上，初步实验验证射流效果较好。相关结论为消防水炮灭火提供了一定的理论指导。关键词:消防水炮;喷嘴;射流特性;结构参数;流场仿真中图分类号:TH137

3、文献标志码:B文章编号:1000-4858(2012)07-0093-051引言2消防水炮喷嘴结构设计消防水炮具有射程远、流量大、灭火效率高的优图1所示为消防水炮喷嘴结构示意图，图2为其点，使其成为一种典型的灭火装置，并在消防灭火领域三维结构图。该喷嘴具有直流射流和喷雾射流功能。占据重要的地位。消防水炮喷嘴是消防水炮设计中一喷嘴芯2通过螺纹安装在喷嘴芯螺杆1上，外端用轴个极其重要的部件，它的结构参数好坏直接影响到消用弹簧挡圈防止松动，喷嘴芯螺杆后端有销孔，安装有防水炮射流性能。喷嘴是将压力水流的势能

4、转化为动横销，横销挂在喷嘴芯座4上，该横销仅用于弹簧一端能的最后环节，而且还决定着消防水炮的喷射方式。受力，弹簧一端靠在喷嘴芯座台肩上，安转固定后，弹对喷嘴结构参数的研究，有助于消防水炮的能量转化，簧始终被压缩，有把喷嘴芯螺杆向后推的趋势，但喷嘴［1－3］保证水流在喷嘴内保持稳定射流，提高射流效果。芯螺杆中段有一台肩，该台肩紧紧压在喷嘴芯座上，并消防水炮灭火形式主要有直流射流和喷雾射流两且台肩上安装有一密封圈，防止水发生回流。喷嘴芯种。直流射流主要用作远距离定点灭火;喷雾射流是座设计成圆锥形，其周围

5、均向分布6个隔板，隔板不仅以水雾的形式对火灾现场及其周围进行喷雾，可以起起到定位的作用，还相当与在水炮喷嘴前端增加一个到将火源与火灾现场周围氧气隔离的效果，阻止燃烧整流器，对进入消防水炮喷嘴内部的水流进行整流，以面积进一步扩大。这两种灭火方式都有各自的优点，消除部分的横向流动，从而使得喷嘴出口处的水流更在实际灭火工作中，常根据火场环境变化及火势燃烧加稳定。强弱切换运用直流和喷雾射流方式，以达到更有效地本体8通过传动螺纹与直流喷雾调节套9相连。［4－5］抑制火势蔓延并扑灭火源的效果。喷雾调节套上有一螺

6、纹孔用于安装紧定螺钉。在本体为了降低消防救援人员的劳动强度，并能达到有效的灭火效果，消防水炮的喷嘴结构应设计成具有直收稿日期:2012-02-10流喷射和喷雾喷射两种功能，并且喷嘴开度能够根据基金项目:国家自然科学基金项目(50865004);江西省教育消防水炮供水压力自动调节。基于此，本文采用Flu-厅科学技术研究项目(GJJ11428)ent流场仿真软件对消防水炮喷嘴的直流和喷雾转换作者简介:胡国良(1973—)，男，江西南昌人，副教授，博士，射流的流场特性进行数值仿真模拟，探讨喷嘴结构参主要从

7、事流体传动及控制、消防理论与技术等方面的研究与教学工作。数对水射流的影响规律。94液压与气动2012年第7期上开一小段槽，当旋转直流喷雾调节套时，保证直流喷正常供水，则进入消防水炮流量不会发生变化，流经消雾调节套不会从本体上旋下。直流调节套外面安装有防水炮喷嘴处的速度会上升。炮头护手，在直流调节套前端安装有转动叶轮5，并用反向旋动直流喷雾调节套，炮头出口处直线段长炮头压盖6压住转动叶轮，炮头压盖和直流喷

8、雾调节度变短，如图1所示，直流喷雾调节套内圈第一个台肩套之间通过6个内六角螺钉连接。炮头本体前端安装将节流喷嘴定位销顶回，直流喷嘴此时也随着直流喷有直流喷嘴3，直流喷嘴直接插入本体之中，两者通过嘴定位销7被压回，直流喷嘴弹簧10被压缩，此时喷销轴和弹簧进行轴向固定。炮头连接件13和本体之嘴芯2与直流喷嘴3不再接触，炮头出口被打开。由间通过螺纹相连，内六角螺钉安装在本体上，旋紧后压于直线段长度较短，此时消防水炮喷嘴为喷雾喷射。在炮头连接件上防止炮头连接件和本体之间的螺纹