船用细水雾灭火喷头结构优化与分析

发布时间：2021-07-23 13:01

　　根据液体的雾化和灭火机理,对细水雾的液滴形成和破碎过程、影响液体雾化的因素、多种船用细水雾喷头结构的优劣进行分析,得到细水雾雾化对喷头的基本要求。设计船用喷头采用螺旋内流道,使液体在室内进行强烈的旋转,以提高水雾动能,加强离心雾化效果,增强灭火能力。运用STAR-CCM+对直射式喷头和改进的离心喷头进行对比分析,得到流场以及流场内有关面上的压力、速度、流动迹线以及液相水的体积分数。结果表明,螺旋流道的离心结构喷头可以增大喷雾半径、扩大保护范围、提升灭火效果。 

【文章来源】：消防科学与技术. 2020,39(09)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

喷嘴射流液滴破碎图

不同结构的喷嘴雾化性能差别很大，有些形式的喷嘴不会因为调整参数而达到要求的雾化性能。对于喷嘴类型的选择，不仅要考虑雾化性能，还要考察结构、加工难度和适用范围。同样，对于已存在缺陷的喷头进行改进时，也需要考虑同样的问题。所选2种雾化喷头如图2所示，旋流雾化喷头的原理是通过加装旋芯结构来增强离心雾化效果，虽然达到实际使用目的，但这种旋芯结构会对流体产生“机械障碍”作用，造成能量损失；直射雾化喷头结构简单，使用方便，但雾化效果往往不是很理想。综合考虑这两种情况，笔者决定采用螺旋内流道结构设计船用细水雾灭火喷头，以增强喷头的离心雾化效果。2.2 喷头雾化质量的预估

选取某一船用直射式喷头，如图3所示，其结构简单，易于加工制作，而且喷淋雾化方便，应用广泛，但雾化效果一般，雾化锥角、射程和雾化距离存在缺陷，在此基础上进行改进，将其内部设计成三条螺旋流道，如图4所示，建立离心喷头模型，A为直射式喷头，B为离心喷头。图4 离心喷头B

【参考文献】：
期刊论文
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[3]新型细水雾灭火喷头的结构优化与分析研究[J]. 冯晓,张艳伟,崔国华.  消防科学与技术. 2017(10)
[4]一种新型雾化喷嘴的设计及仿真[J]. 马保吉,张一帆.  自动化与仪器仪表. 2015(01)
[5]应用STAR-CCM+的旋流喷嘴内部三维流场数值模拟与分析[J]. 陈娜,吴敏,邱华,葛明桥.  纺织学报. 2014(12)

博士论文
[1]纯水液压细水雾灭火系统研究[D]. 范明豪.浙江大学 2003

硕士论文
[1]细水雾灭火系统旋流式压力喷头的研究[D]. 杨林彬.青岛科技大学 2019
[2]高压细水雾喷头旋芯结构及灭火试验研究[D]. 陈飞.沈阳航空航天大学 2019
[3]旋流喷嘴设计计算和两相流动模拟分析[D]. 王鹏.大连理工大学 2012
[4]离心式喷嘴空心锥喷淋特性数值研究[D]. 尹晓奇.大连理工大学 2012
[5]船载固定式高压细水雾灭火系统应用研究[D]. 张巍.大连海事大学 2011
[6]新型船舶细水雾喷头的设计与研究[D]. 郭阳.大连海事大学 2010



本文编号：3299340