惰性气体灭火系统喷嘴流量特性的数值仿真

在灭火系统构建中,利用相关计算流体力学中的信息数据 FLUENT 软件,对惰性气体灭火系统喷嘴的流量特性进行计算, FLUENT软件能够对喷嘴中惰性气体灭火系统的高速、高压湍射流流场的数值进行有效的计算仿真,得到惰性气体灭火系统中各种喷嘴时射流的压力、温度、速度等一系列的流场参数值,在这一基础上,计算出不同压力作用下喷嘴流量的参数值,有效的对不同喷嘴在可压缩的环境下所具备的喷嘴流量特性数值进行仿真.     

两相流旋流型细水雾喷嘴的雾化特性研究

为了研究细水雾灭火系统的关键部件－－细水雾喷嘴的雾化结构形式，以空气和水为介质，利用马尔文激光粒度分析仪对两相流旋流型细水雾喷嘴的雾化特性进行了详细的研究。分析了该型喷嘴的工作特点，研究了不同供水压力、供气压力及气液比对喷嘴雾化特性的影响，为细水雾灭火系统及其喷嘴的设计方法和检验标准提供了依据。试验结果表明：该结构喷嘴的雾化性能完全满足细水雾灭火系统的性能要求。     

新型二氧化碳灭火系统局部应用喷嘴喷射特性试验装置的设计与实现

为解决二氧化碳灭火系统局部应用架空型喷嘴和槽边型喷嘴喷射特性测试的难题,提高工作效率、自动化程度和节约试验成本,设计并建立了一套由吊装称重装置、驱动气体瓶组和二氧化碳瓶组、启动和控制调节阀件、喷嘴测试接口部分、可调式油盘、视频监控系统和数据采集处理系统组成的新型二氧化碳灭火系统局部应用喷嘴喷射特性试验装置。试验结果表明:采用此装置,能够完成两种二氧化碳灭火系统局部应用喷嘴喷射特性试验,得到喷射特性曲线,并使喷射的二氧化碳流量的调节和测量具有可控性。     

一种旋流式喷嘴的雾化实验研究

细水雾喷嘴是细水雾灭火系统的关键部件。本文主要采用激光多普勒测试仪（LDV）和相位多普勒粒子测量仪（PDPA）对一种旋流式喷嘴进行雾化实验研究。通过实验得到了不同测试压力下,喷嘴的流量、流量特性系数K、雾化锥角θ、水平射程、索特尔平均粒径（SMD）和粒子轴向速度的分布情况,最后得到了这几个参数随测试压力的变化关系。所测试的细水雾灭火喷头具有较大的轴向动量和径向动量,有利于扑灭深位火灾和扩大灭火范围。     

细水雾灭火喷嘴的特征参数及其测量方法探析

运用Rayleigh-Taylor不稳定性和Kelvin-Heinholtz不稳定性解释了细水雾的雾化机理并描述了雾化颗粒尺寸分布特性的关系式,分析了反映细水雾灭火喷嘴灭火性能的主要特征参数,探析了细水雾灭火喷嘴特征参数的测量方法,为今后研发高性能的细水雾灭火喷嘴提供了一定指导。     

压力式细雾喷嘴流量特性实验研究

对液体的雾化机理及喷嘴的流量特性进行了理论分析，并对TF型、L型、P型细雾喷嘴进行了实验研究，用回归分析的方法建立了三种喷嘴的流量、喷雾压力与喷孔直径之间的关联式。绘制了三种喷嘴的流量曲线。     

超细干粉灭火剂局部应用性能研究

分析超细干粉灭火剂局部应用的可行性。建立局部应用超细干粉灭火剂灭油盘火、立体火和仓储货架火的模型。结果表明,超细干粉灭火剂可以采取局部应用的方式灭火和控火,具有较高的灭火效能。研究结果可为GA 578《超细干粉灭火剂》标准的修订提供数据支持。     

旋芯雾化喷嘴仿真与实验研究

为研究旋芯雾化喷嘴的喷放特性,通过建模仿真了单孔旋芯雾化喷嘴内流场及外流场,研究分析了内流场的雾化机理及外流场的雾滴分布特性,并结合实际喷放验证了仿真的准确性。研究表明：旋芯喷嘴喷放过程中能大幅度提高液体喷放速度,并在喷口处形成空穴,显著提高雾化效率;该喷嘴在低压下即可实现不大于80 μm 粒径的雾化,且粒径分布均匀。     

新一代超细干粉灭火剂及其应用技术研究

结合灭火机理,说明了超细干粉灭火剂在火灾扑救中的优势,探索了基于超细干粉灭火剂技术的消防车灭火新模式。研究提出了超细干粉灭火剂在火灾扑救中的应用方法和技术,并介绍了国外混合喷射灭火技术的研发进展。     

《清洁、高效灭火剂及固定灭火系统应用技术研究》项目获公安部科学技术二等奖

正公安部天津消防研究所承担的"十二五"科技支撑计划《清洁、高效灭火剂及固定灭火系统应用技术研究》开展了固定式压缩空气泡沫灭火技术相关产品研制及工程应用研究,以及自动喷水灭火系统在典型高空间场所的应用技术研究。研制出国际领先的高效环保A类泡沫灭火剂,建立了     

侧向喷射条件下细水雾扑灭水平表面流淌火研究

为探讨侧向喷射条件下细水雾扑灭流淌火的技术可行性,针对水平表面流淌火,在考虑火焰辐射、燃料与垫层之间的对流换热基础上,建立细水雾在开敞空间扑灭流淌火理论模型,实验研究细水雾喷头排数、倾斜角度对火焰形状、火焰温度、灭火机理和灭火时间的影响。结果表明：细水雾冲击燃料加快其流淌时可以增强灭火能力;采用单排喷头水平喷射时可有效抑制一侧火焰且对火焰拉伸作用最强;采用双排喷头水平喷射时,可有效抑制两侧火焰且灭火速度最快;当喷头向上倾斜15°时,细水雾冷却燃料能力减弱并使灭火时间变长。     

一种低压中速离心式水雾喷头的开发和实验研究

根据对喷头结构参数的理论计算，设计了一种低压中速离心式水雾喷头，并与目前常见的低压高速水雾喷头进行了灭火实验效果比较，结果表明新设计的水雾喷头能更好抑制和扑灭A类火、B类火及AB类混合火，并节省用水量。     

细水雾系统参数对有障碍物液体火灾灭火效果的影响

利用FDS 数值模拟软件，采取控制变量法设置4 组数值模拟，分别研究细水雾系统水滴粒径、雾化角度、喷水强度、喷头高度对火源周围存在无法燃烧或尚未开始燃烧的障碍物情况下灭火效果的影响。研究发现，当火源设置为乙醇池火时，存在障碍物条件下，细水雾系统水滴粒径设置在250~400 μm，雾化角度设为120°，喷水强度设为2.0~2.5 L/（min·m2），喷头高度距障碍物1 m 时灭火效果较为理想。     

单、双喷头细水雾对正庚烷池火灾的抑制作用

为了研究单、双喷头细水雾抑灭正庚烷池火灾的效能和机理,在半体积飞机模拟货舱中开展了单、双喷头细水雾雾滴粒径测试和抑灭20 cm 正庚烷池火灾的实验研究。结果表明,双喷头细水雾协同工作会导致雾滴之间相互碰撞发生二次破碎,有助于雾化效果的提升。通过对燃料表面温度、火焰区平均温度和舱内氧气浓度的测量和计算,对比分析了单、双喷头细水雾抑灭火的主导机理。结果表明,单喷头细水雾灭火的平均时间为283.14 s,耗水量约为3.54 L,燃料表面冷却是其抑灭火的主导机理。双喷头细水雾灭火的平均时间为212.22 s,耗水量约为5.31L,火焰冷却是其抑灭火的主导机理。     

基于北斗导航系统的超细干粉灭火弹设计研究

为了高效扑灭中高强度森林火灾、保护消防员的生命安全,设计了一款基于北斗导航系统的、可精确打击的森林灭火弹,并对其中核心技术进行研究。通过阐释研究背景及其现实意义,论证了研究的必要性;对灭火弹弹体结构进行了设计分析,详细阐释了其内部构造,并测算出其总体参数与飞行轨迹特征参数。结合图表,重点分析介绍了灭火弹的导航模组—ATKS1216F8-BD GPS-BD 模块与本设计的关键基础—北斗导航系统。简要阐述了装填药剂的选择以及森林灭火弹的使用流程与技术优势。经测算,灭火弹最大射程可达12.4 km,覆盖面积达400 km2,并可携带400 kg 的灭火剂,相关技术指标基本符合设计预期。     

气溶胶灭火剂喷口温度降低措施的研究

为研究气溶胶灭火剂在工程应用中所产生的高温问题,采用了对比试验方法,分别在气溶胶灭火装置内添加降温物质和选用隔热材料,对其喷口温度进行测试。结果表明：当添加的KHCO3为2%时,气溶胶灭火剂的燃烧温度明显降低;实验中选取轻质碳酸镁作为降温物质,其降温效果好、灭火时间短;珍珠岩棉的厚度为20 cm的时候效果最佳,此时喷口最高温度为63 ℃。研究为降低气溶胶灭火剂的喷口温度提供了理论参考和技术支持。     

固定式压缩空气泡沫系统单喷头喷洒特性及灭火效能

对5 种典型结构喷头进行了单喷头喷洒压缩空气泡沫和纯水试验,对喷洒介质在底面上的密度分布以及喷洒的泡沫25%析液时间进行比较分析。研究发现,喷头结构类型和流动参数都会影响泡沫析液特性,喷头内部旋芯会使泡沫稳定性降低;下垂式水喷头的底面分布均匀性较好,而扰流喷头和两种七孔喷头的底面分布均匀性相对较差,且下垂式水喷头和扰流喷头在更高的压力和流量条件下的底面分布均匀性降低;同时,压缩空气泡沫系统的喷头选型可以在一定程度上参考相应喷头的喷水特性。选用最优性能参数喷头,建立火灾模型,开展固定式压缩空气泡沫系统全尺寸变压器热油火灾试验,验证喷头与固定式系统的适配性。