船用氣水混合型滅火噴頭的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、船舶火災(zāi)具有起火點(diǎn)隱蔽、不易發(fā)現(xiàn),處所狹小、爆炸危險(xiǎn)性高,容易造成人員傷亡、施救艱難,對(duì)流傳導(dǎo)快、火勢(shì)極易蔓延等特點(diǎn)。因此配備有效的滅火裝置非常重要?，F(xiàn)有的船用滅火器存在滅火劑使用量大、混合不均勻易進(jìn)濺、對(duì)人體有害,滅火系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)噴嘴要求高等問題,并且對(duì)船用滅火噴頭研究的公開文獻(xiàn)也非常少,又由于兩相流數(shù)值模擬的困難性,對(duì)氣水混合型噴頭的數(shù)值模擬研究更是幾乎沒有。本論文設(shè)計(jì)了一種體積小、總壓損失較低、方便使用的新型船用滅火噴頭,通過

2、該噴頭的特殊結(jié)構(gòu)可以使水和氣充分混合,以水氣混合物作為滅火劑,柔化水流減少進(jìn)濺,提高了滅火劑對(duì)著火體的覆蓋性,達(dá)到隔氧窒息和冷卻的雙重滅火效果。
　　 本論文從數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)滅火噴頭進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的工作:
　　 (1)通過對(duì)現(xiàn)有的船舶滅火器存在的問題進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)出與船用消防水帶相配合的氣水混合型滅火噴頭結(jié)構(gòu),并進(jìn)行減阻優(yōu)化。
　　 (2)建立不同形式的噴頭模型,以穩(wěn)態(tài)VOF計(jì)算模型對(duì)

3、所設(shè)計(jì)的噴頭進(jìn)行兩相流數(shù)值模擬,選擇出摻混均勻、防進(jìn)濺性能好的模型,研究其在不同工況下的性能參數(shù)的變化。采用不同的計(jì)算方法與VOF穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果對(duì)比,為實(shí)驗(yàn)研究提供較為可靠的理論指導(dǎo)。
　　 (3)以空氣為氣相滅火劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)所設(shè)計(jì)的滅火噴頭進(jìn)行驗(yàn)證和修正,結(jié)合數(shù)值模擬,最終設(shè)計(jì)出效果良好的氣水混合型滅火噴頭結(jié)構(gòu),并驗(yàn)證了所使用的數(shù)值模擬方法的正確性。
　　 (4)提出以二氧化碳和水的混合物為滅火劑,進(jìn)一步提高滅火效