收缩段型线影响直流式消防水炮喷嘴内部流场的数值研究

发布时间：2021-06-09 13:49

　　在进出口收缩比一定的条件下,喷嘴的收缩型线是决定直流式消防水炮射流特性的重要因素。本文用数值模拟实验的方法研究了圆台形曲线和双三次曲线两种收缩型线对直流消防水炮喷嘴内流场的速度和压力分布规律的影响。实验所用进口压力为1MPa,流量为50L/s,收缩比为2.1:1,收缩角取为13?、20?、30?和40?。研究结果表明,圆台形收缩型线的喷嘴在临近出口处存在较大的压力梯度和速度梯度,这种特征使得流体在喷嘴出口后形成较大的卷吸角,影响射流长度;圆台形收缩型线的这种特性几乎不受收缩角变化的影响。按双三次曲线收缩的喷嘴则可以在进口段和出口段都只有很小的压力梯度和速度梯度,造成很小的卷吸角,可有力维持射流的射程。研究还发现,在本数值实验的参数范围内,按双三次曲线收缩的喷嘴,随着收缩角的增大,临近出口的区域可以形成一定负压且负压值逐渐增大,进而提高喷嘴的流量系数,但流量系数并不随负压值的增大单调递增,而是存在极值,当收缩角为36?时,流量系数达到极值0.966,而后随着收缩角的增大逐渐降低。 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

直流式喷嘴Fig.1.2DCnozzle

图 1.1 导流式喷嘴图Fig.1.1 Diversion-type nozzle图1.2 直流式喷嘴Fig.1.2 DC nozzle炮的喷嘴结构紧凑，能够实现不同的射流状态，度，从而实现直流射流和喷雾射流两种射流之间比较简单，加工较为容易，并且在相同条件下射计大流量、远射程的消防水炮上大多采用直流式炮喷嘴进行研究。

1.稳流器 2.回转机构 3.消旋片 4.水炮炮管 5.水炮喷嘴.Flow regulator 2. Turning mechanism 3. Racemic tablets 4. The Conduit 5. Noz图 1.3 直流式消防水炮结构示意图Fig.1.3 Schematic diagram of the DC type fire monitor 水炮喷嘴直径防水炮的喷嘴直径是指喷嘴出口断面圆的直径，喷嘴直径尺寸的力一定的条件下，喷嘴直径在一定范围内越大，射流流量就越大力就越强，即消防水炮的射流流量的能力。喷嘴一般以螺纹方式连接，内置 O 形密封圈。 水炮主流道通经炮主流管道是从进水口经过上下弯道到喷嘴入口这一部分管道的消防水炮的射流特性其主要作用的参数之一。主流道的优化设计的水力损失，通经的设计保证内部水流速度小于 12m/s[4]，选用合

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本文编号：3220695