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浅谈消防水炮射流轨迹和定位性能

文章出处:www.iamluk.com责任编辑:人气:0发表时间:2016-12-08【

随着科技的不断发展,如今大空间建筑越来越多,以及各种大规格油码头及石油储罐区等大型消防场所的建设,对于消防炮的研究提出了新的要求。目前全球对消防炮射流轨迹的研究还是停留在试验研究中,缺乏系统的理论研究。要研究消防水炮的射流轨迹,在理想状态下及实体电动消防水炮两个方面入手,对射流进行理论分析,并借助Simulink软件建立射流轨迹的仿真模型,然后利用试验数据校核仿真模型,最后借助模型分析解决一些射流性能方面的问题。
研究自动消防水炮射流结构及稳定性问题上。首先分析射流的破碎方式,以及相关概念和破碎理论,用K-H不稳定理论以及R-T不稳定性理论来描述消防炮射流破碎过程。由于破碎存在的原因,消防炮射流与诸如炮弹等固体的飞行有本质的区别,不能用质点运动轨迹方法对其进行比较。大空间消防炮射流的影响因素可分为三类:输入能量,内部结构参数,和外界因素。先讨论理想状态下消防炮射流轨迹(即只受输入能量的影响在静止的大气中运动的射流)问题。对射流进行受力分析,得到消防炮射流运动的微分方程,进而研究射流初始条件和空气阻力问题。由于建立完毕的射流运动微分方程很难直接求解,因此借助Matlab软件中的Simulink仿真环境对理想状态下消防炮射流轨迹进行仿真建模。
把消防炮内部结构参数加入到考察对象中,即研究实体消防炮射流轨迹问题。先分析实体消防炮射流的影响因素定义和产生原因,然后对于消防炮结构进行分析和优化试验,确定最优化的消防炮结构,并利用Fluent流体计算软件对优化后的消防炮进行内部流场分析,求得轴向速度矢量效率。接着把轴向速度矢量效率带入理想状态下射流轨迹仿真模型的运动模块中,并运用多元线性回归模型分析确定射流截面积公式,建立射流截面积仿真模块,完成实体消防炮射流轨迹仿真模型。最后借助射流试验数据对模型进行校核,确定其正确性。利用建立完毕的实体消防炮射流轨迹仿真模型研究与消防炮射流性能有关的问题。
把三个主要工况参数中一个参数为变量,另两个参数为定值,考察此工况参数变化时,电控消防炮水平射程的变化情况,从而确定其对于固定消防炮射流轨迹的影响。然后研究外界因素(风力)对消防炮射流的影响,通过理论分析和修订实体高空消防炮射流轨迹仿真模型,考察其对于射流轨迹的影响。最后引入”有效灭火半径“这一概念。从定义和现实意义的角度,分析提出”有效灭火半径“的合理性和必要性,并提出它的研究方法的初步设想。这些提出为以后的进一步研究提出了方向和依据。

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