空气引射风力灭火机的研究及其性能影响因素分析
发布时间：2021-05-26 13:51
风力灭火机为我国草原防火主流灭火设备。本文将空气引射技术应用于风力灭火机,改变了风力灭火机喷风筒出口后流场结构,改善了出口风量同时增大了有效灭火距离。本文首先通过对无扩压亚音速空气引射风力灭火机的出口后流场基本模型的研究确定了出口后1.5m风速,1.5m处有效灭火面积及有效灭火距离为评价风力灭火机气动性能好坏的标准,并对这三个指标进行了方程推导,提出了有效灭火面积比的概念。建立了引射式风力灭火机及涡喷式引射风力灭火机的CFD模型,通过试验对比的方法确定了适合计算引射式风力灭火机内部流场湍流模型为RNG κ-ε,适合计算涡喷式引射风力灭火机内部流场湍流模型为S-A模型。用试验的方法确定了两种风力灭火机CFD模型的边界条件。用试验的方法测定了混合室出口截面速度不均匀度β,并找到了β与用于计算2种风力灭火机出口后流场的湍流系数a的拟合关系式。证明了在所研究范围内其这2种拟合关系式的有效性。应用CFD方法研究混合室直径Dm、混合室长度Lm、喷嘴位置S及接收室收敛角θ对引射式风力灭火机性能指标单一因素影响,发现其影响程度顺序为：Dm>Lm>S>θ。分析不同参数组合的245组CF...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
图表目录
主要符号表
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究方案
第二章 空气引射风力灭火机的基本结构及模型研究
2.1 引言
2.2 空气引射风力灭火机试验系统
2.3 空气引射风力灭火机基本结构
2.4 空气引射风力灭火机基本流场模型
2.5 本章小结
第三章 空气引射风力灭火机CFD模型研究
3.1 引言
3.2 喷射筒数值模型的建立
3.3 湍流模型的选择及CFD模型的试验验证
3.4 本章小结
第四章 引射式风力灭火机性能影响因素分析
4.1 引言
4.2 混合室直径对引射式风力灭火机性能的影响
4.3 喷嘴位置对引射式风力灭火机性能的影响
4.4 接收室收敛角对引射式风力灭火机性能的影响
4.5 混合室长度对引射式风力灭火机性能的影响
4.6 尺寸参数的交互性对引射式风力灭火机性能的影响
4.7 引射式风力灭火机制造及性能测试
4.8 本章小结
第五章 涡喷式引射风力灭火机性能影响分析
5.1 引言
5.2 混合室直径对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.3 喷嘴位置对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.4 混合室长度对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.5 接收室收敛角对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.6 尺寸参数的交互性对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.7 涡喷式引射风力灭火机喷射筒最优尺寸参数的选取及试验验证
5.8 本章小结
第六章 涡喷式引射风力灭火机的设计制造及其灭火试验
6.1 引言
6.2 灭火机设计
6.3 整机性能评测
6.4 灭火试验
6.5 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 进一步研究的建议
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]叶片几何参数对轴流叶轮气动性能的影响规律研究[J]. 褚双磊. 科学技术与工程. 2014(07)
[2]空气引射提高风力灭火机风速的分析与试验[J]. 李林书,蒋梅胜,何也能,赵红利,王顺喜. 农业工程学报. 2014(01)
[3]不同滤清装置布置形式下进气系统气动性能研究[J]. 王忠义,李飞,裴小萌,刘鹏飞. 船舶工程. 2013(05)
[4]我国草原火灾防控的实践与探索[J]. 马有祥. 中国应急管理. 2012(11)
[5]航空发动机试车台排气引射器性能的数值模拟[J]. 方浩百,江勇,梅飞. 机械设计与制造. 2011(01)
[6]高速气流灭火机理及其能量的研究[J]. 黄志军. 中国林业. 2009(02)
[7]风力灭火机具研究概述[J]. 吕敬群,孟庆良. 森林防火. 2008(01)
[8]我国草原森林风力灭火机问题探讨[J]. 李攀旭,王顺喜,何鹏,尹丽娟,王继承. 林业实用技术. 2007(12)
[9]轴流式风力灭火机的研究初探[J]. 褚双磊,俞国胜. 林业机械与木工设备. 2007(04)
[10]Transonic Instability in Entrance Part of Mixing Chamber of High-Speed Ejector[J]. Vaclav Dvorak,Pavel Safarik. Journal of Thermal Science. 2005(03)
博士论文
[1]轴流式风力灭火机的轴流叶轮气动性能研究[D]. 禇双磊.北京林业大学 2010
[2]船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D]. 王忠义.哈尔滨工程大学 2010
[3]基于临界圆的二维喷射器模型构建及流动机理研究[D]. 祝银海.西安交通大学 2009
[4]草原火灾应急管理与决策支持集成研究[D]. 佟志军.东北师范大学 2009
硕士论文
[1]微型涡喷发动机试验研究[D]. 王栋.南京理工大学 2011
本文编号：3206478
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
图表目录
主要符号表
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究方案
第二章 空气引射风力灭火机的基本结构及模型研究
2.1 引言
2.2 空气引射风力灭火机试验系统
2.3 空气引射风力灭火机基本结构
2.4 空气引射风力灭火机基本流场模型
2.5 本章小结
第三章 空气引射风力灭火机CFD模型研究
3.1 引言
3.2 喷射筒数值模型的建立
3.3 湍流模型的选择及CFD模型的试验验证
3.4 本章小结
第四章 引射式风力灭火机性能影响因素分析
4.1 引言
4.2 混合室直径对引射式风力灭火机性能的影响
4.3 喷嘴位置对引射式风力灭火机性能的影响
4.4 接收室收敛角对引射式风力灭火机性能的影响
4.5 混合室长度对引射式风力灭火机性能的影响
4.6 尺寸参数的交互性对引射式风力灭火机性能的影响
4.7 引射式风力灭火机制造及性能测试
4.8 本章小结
第五章 涡喷式引射风力灭火机性能影响分析
5.1 引言
5.2 混合室直径对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.3 喷嘴位置对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.4 混合室长度对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.5 接收室收敛角对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.6 尺寸参数的交互性对涡喷式引射风力灭火机性能的影响
5.7 涡喷式引射风力灭火机喷射筒最优尺寸参数的选取及试验验证
5.8 本章小结
第六章 涡喷式引射风力灭火机的设计制造及其灭火试验
6.1 引言
6.2 灭火机设计
6.3 整机性能评测
6.4 灭火试验
6.5 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 创新点
7.3 进一步研究的建议
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]叶片几何参数对轴流叶轮气动性能的影响规律研究[J]. 褚双磊. 科学技术与工程. 2014(07)
[2]空气引射提高风力灭火机风速的分析与试验[J]. 李林书,蒋梅胜,何也能,赵红利,王顺喜. 农业工程学报. 2014(01)
[3]不同滤清装置布置形式下进气系统气动性能研究[J]. 王忠义,李飞,裴小萌,刘鹏飞. 船舶工程. 2013(05)
[4]我国草原火灾防控的实践与探索[J]. 马有祥. 中国应急管理. 2012(11)
[5]航空发动机试车台排气引射器性能的数值模拟[J]. 方浩百,江勇,梅飞. 机械设计与制造. 2011(01)
[6]高速气流灭火机理及其能量的研究[J]. 黄志军. 中国林业. 2009(02)
[7]风力灭火机具研究概述[J]. 吕敬群,孟庆良. 森林防火. 2008(01)
[8]我国草原森林风力灭火机问题探讨[J]. 李攀旭,王顺喜,何鹏,尹丽娟,王继承. 林业实用技术. 2007(12)
[9]轴流式风力灭火机的研究初探[J]. 褚双磊,俞国胜. 林业机械与木工设备. 2007(04)
[10]Transonic Instability in Entrance Part of Mixing Chamber of High-Speed Ejector[J]. Vaclav Dvorak,Pavel Safarik. Journal of Thermal Science. 2005(03)
博士论文
[1]轴流式风力灭火机的轴流叶轮气动性能研究[D]. 禇双磊.北京林业大学 2010
[2]船用燃气轮机排气引射装置性能研究[D]. 王忠义.哈尔滨工程大学 2010
[3]基于临界圆的二维喷射器模型构建及流动机理研究[D]. 祝银海.西安交通大学 2009
[4]草原火灾应急管理与决策支持集成研究[D]. 佟志军.东北师范大学 2009
硕士论文
[1]微型涡喷发动机试验研究[D]. 王栋.南京理工大学 2011
本文编号：3206478
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/dongwuyixue/3206478.html
