两级雾化高压细水雾灭火喷头

为了解决细水雾灭火喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型两级雾化高压细水雾灭火喷头.计算了喷头流量和索太尔雾滴直径dsauter.实验测量了喷头在地面的喷雾密度分布，并与另外3种形式雾化喷头的测量结果进行了对比.采用风速计测量了喷雾速度，以及相位多普勒粒子测速仪测量验证了dsauter.考虑油盆火焰位置的改变，进行了一系列的细水雾扑灭“2B”油火实验，并测量了灭火过程中空间温度场的变化.结果表明，该喷头可以产生dsauter小于250　μm的细水雾，喷雾保护半径为2 m，在半径为0～1.5 m时都具有高效的灭火能力.     

封闭空间中细水雾灭油盆火的试验研究

为了研究不同条件下细水雾的灭火效果，进行了一系列的细水雾灭B类油盆火灾试验.研制了一种新型两级雾化高压细水雾喷头并测量了其喷雾参数.介绍了灭火实验室的布局和试验步骤.考虑到油盆径向偏移距离、火焰规模、喷头高度、油火遮挡条件以及喷雾压力等因素对灭火效果的影响，共进行了17次灭火试验.测量了灭火过程的温度场变化并进行对比分析.结果表明，对灭火效果有重要影响的因素是火焰被遮挡的条件、喷雾压力和火焰规模.对于设计喷头，推荐使用10~12 MPa喷雾压力，该喷头扑灭2B以上规模火焰较容易，扑灭1B以下火焰较困难.在细水雾扑灭油盆火灾的过程中，水雾气化和窒息起主要作用.     

多喷嘴组合式直旋流细水雾灭火喷头设计

为解决单喷嘴直旋流细水雾灭火喷头在喷雾保护半径小以及喷雾密度分布方面的局限性,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,设计一种新型多喷嘴组合式直旋流结构的细水雾灭火喷头。数值仿真和实验结果表明:在相同压力工况下多喷嘴组合式直旋流细水雾灭火喷头与单喷嘴直旋流细水雾灭火喷头比较,喷雾保护锥角从单喷嘴喷头的59°增加到多喷嘴组合式喷头的114°,喷雾保护锥角最高增幅达到93%,流量特性系数K从单喷嘴喷头的1.99增大到多喷嘴组合式喷头8.02,多喷嘴组合式喷头实际流量节省了约20%;同时,多喷嘴组合式喷头5个喷嘴之间的喷雾无干涉。       

细水雾喷射角度对公路隧道火灾灭火效果的分析

目的 研究不同油盆空间位置条件下,细水雾不同喷射角度对公路隧道油火的灭火效果,为受限狭长空间内细水雾灭火设计提供依据.方法 采用FDS软件,建立公路隧道内细水雾灭油火模型,对比分析了燃料表面平均温度、油盆正上方4 m处温度变化曲线,烟气层高度,隧道内1.5 m高度CO体积分数.结果 当火源处于细水雾喷头正下方时灭火最为有效,细水雾喷头喷射角度增加为30°～90°时灭火效果改善.结论 当隧道内火源处于不同位置时,细水雾灭火效果不同,随着细水雾喷头与火源水平距离不断增大灭火效果越差.通过改变细水雾喷头喷射角度,扩大细水雾喷头保护范围,有利于扑灭火源距离细水雾喷头较远的火灾.     

新型低压细水雾喷头设计与优化

本文介绍了细水雾喷头雾化机理,并针对传统细水雾喷头存在的雾化锥角较小、压力较高、保护半径过小的缺点,设计了一种新型低压细水雾喷头.该喷头创新采用了混合旁通管设计和气泡雾化技术相结合的方案,同时在喷头末端配多规格喷嘴、防尘罩、玻璃球等配件.应用连续性方程、动量守恒方程和k-ε湍流模型方程,通过计算流体动力学软件分别进行了单相流和两相流的二维流动数值模拟.模拟结果表明,大约20s后流体趋于稳定,模拟得到喷头腔内到喷嘴处压力渐弱,从0.8MPa衰减到0.1MPa,水雾速度由6m/s加速到大约60m/s,雾化锥角超过15°.结合该喷头结构进行分析,表明该喷头相对传统低压细水雾喷头具有雾化锥角大、作用半径大、轴向动量充足的优点.     

一种七喷嘴细水雾喷头的设计与仿真

为解决单喷嘴细水雾喷头雾化锥角较小及多喷嘴组合式细水雾喷头体积与流量较大等问题,设计一种新型直射混合旋流式七喷嘴的细水雾喷头,研究喷头结构参数与型式对喷头雾化效果的影响,并在多个压力工况下对最优结构配比喷头进行数值模拟。仿真结果表明:新型七喷嘴直射混合旋流式细水雾喷头能够获得较大轴向动量和径向动量,且由7个喷嘴有效地增大了喷头的雾化保护锥角,在1.2 MPa工况理想状况下喷雾保护锥角最大可达146.3°,流量特性系数K在3.82~3.87之间,具有足够的喷射强度。       

双层高压细水雾灭火喷嘴雾化特性实验研究

喷嘴是高压细水雾灭火系统的关键元件．由于离心喷嘴的雾化机理十分复杂，单纯的理论分析是远远不够的，必须进行大量的实验．为此，提出了雾滴直径及喷雾密度分布的测试方法，并对双层喷嘴的雾化特性进行了实验研究。     

高压细水雾灭火系统抑制地铁列车车厢火灾的有效性

目的研究地铁列车车厢火灾的特性参数,为高压细水雾灭火系统在地铁列车车厢中的实际应用提供理论依据．方法采用火灾动力学模拟软件FDS（Fire Dynamic Simulator）,以列车车厢为研究对象,模拟自然通风条件下,喷头间距分别为3．5m和4．0m,喷头流量为8L／min、11L／min、13L／min和15L／min的细水雾灭火效果．结果分析车厢火灾热释放速率、车厢内温度和CO2体积分数变化曲线,得出喷头间距3．5m的临界流量为11L／min,喷头间距4．0m的临界流量为13L／min．结论细水雾喷头的流量对灭火有效性的影响显著,应使细水雾喷头的工作流量等于临界流量,以保证最少的用水量和最佳的灭火效果．     

双层高压细水雾灭火喷嘴雾化特性实验研究

喷嘴是高压细水雾灭火系统的关键元件.由于离心喷嘴的雾化机理十分复杂,单纯的理论分析是远远不够的,必须进行大量的实验.为此,提出了雾滴直径及喷雾密度分布的测试方法,并对双层喷嘴的雾化特性进行了实验研究.     

含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性，采用小尺度实验方法，通过在普通细水雾中加入添加剂，研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性．实验研究发现：当火源位于细水雾的作用范围内时，灭火时间较短，灭火性能较高；当火源位于细水雾的防护区域外时，灭火有效性显著降低．而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂，能显著地影响它的灭火性能，使火焰容易熄灭，灭火时间大大缩短，从而提高了细水雾的灭火能力，因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强．通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析，为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据．     

机械排烟下高压细水雾灭火效果的数值模拟

目的分析机械通风情况下,高压细水雾技术对单室油火的灭火效果,为高压细水雾灭火系统在地下大空间的应用奠定基础.方法采用火灾动力学模拟软件(FDS),应用大涡模拟方法的场模型、两相流模型、辐射模型,模拟分析火源中心面的温度、灭火时间、CO质量浓度等参数.结果得到在1 MW、1.5 MW、2.5 MW火灾功率下,不同通风情况的10 MPa高压细水雾喷头的灭火特性参数,对比、分析了火源上方0.5 m处的温度以及1.5 m截面的CO平均质量浓度的变化曲线.结论随着火灾功率的增加,机械排烟对10 MPa高压细水雾灭火效果的负面效应减小,机械排烟和高压细水雾灭火技术联合作用对2.5 MW火灾的灭火效果更佳.     

气泡雾化细水雾装备灭火实验研究

利用气泡雾化压力低、用气量小和雾化效果好的特点,结合目前已有的移动细水雾灭火装备开发了一套背负式气泡雾化细水雾灭火装备.对木垛火进行灭火实验,分析了细水雾灭火过程中不同阶段的主导灭火机理.实验结果表明:利用气泡雾化细水雾灭火装备可有效控制和扑救木垛火,对于0.6A以下的木垛火,可在150 s内扑灭,0.8A的木垛则出现了复燃现象,由于木条的相互遮挡,对于木垛火的扑救应灵活调整射水距离和角度,压制火焰,预防复燃.     

细水雾灭火喷嘴的雾化特性测量

为了改善喷嘴的雾化效果和研究其喷雾过程，对直射式灭火喷嘴进行了加旋芯改进和实验测量.初
步探讨了旋芯式喷嘴的雾化机理，简述了三维相位多普勒粒子测速仪(PDPA)的系统参数、测量原理和测量
过程.施加不同的喷雾压力，分别测量了喷嘴无旋芯和有旋芯时的喷雾锥角并进行比较.在2.5 MPa喷雾压
力时，测量了旋芯式喷嘴喷射的雾滴分别在喷雾中心和边缘处的索太尔雾滴直径(SMD)、轴向速度、径向
速度和切向速度并进行对比.结果表明，与没加旋芯的喷嘴相比，加旋芯的喷嘴有更大的喷雾锥角和更好
的雾化效果，其雾化过程符合稳定性理论规律；在喷雾中心和边缘处，喷雾参数有显著的区别.     

细水雾灭火影响因素改变对受限空间燃油热释放率的影响

研究细水雾灭火影响因素,包括改变油盘相对于喷头水平偏移距离、油盘与喷头垂直距离、油盘面积、预燃时间及喷头压力等.在全尺寸热释放率试验台的基础上,搭建不同油盘空间位置,细水雾条件下油池火燃烧实验台,研究了受限空间内细水雾对乙醇燃烧过程中热释放率的影响.结果表明,对于每个偏移距离存在一个最佳灭火位置,在此位置下,细水雾对热释放率的抑制效果最好;乙醇热释放率峰值随油盘面积增大而增大,随着细水雾喷头压力增大而减小;乙醇预燃时间越短,细水雾降低火源热释放率效果越好.该研究为受限空间内细水雾灭火设计提供了依据.     

含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性,采用小尺度实验方法,通过在普通细水雾中加入添加剂,研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性.实验研究发现:当火源位于细水雾的作用范围内时,灭火时间较短,灭火性能较高;当火源位于细水雾的防护区域外时,灭火有效性显著降低.而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂,能显著地影响它的灭火性能,使火焰容易熄灭,灭火时间大大缩短,从而提高了细水雾的灭火能力,因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强.通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析,为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据.     

水喷雾自动灭火技术及其进展

阐述了水喷雾自动灭火系统的灭火机理、系统组成和控制以及该系统的水力计算 ,并简要介绍了水喷雾灭火系统的优点 ,探讨了当前水喷雾灭火系统中存在的水喷淋、设计施工经验缺乏及系统维护管理方面的问题 ,最后对水喷雾特别是细水雾技术作了展望     

掘进面喷雾雾化粒度受风流扰动影响实验研究

利用喷雾雾化粒度测量实验系统,对2种常用压力式喷嘴在受0.4m/s风流扰动前后不同水压、位置处的雾化粒度进行了测量.结果显示:风流扰动前后,喷雾雾化粒度随压力的增大、与喷嘴轴向距离的减小及与雾场轴向横截面中心距离的减小而减小;受风流扰动影响后,雾滴粒度总体有所增大,相对尺寸范围Δs平均值减小了0.06,但是,D10平均值减小了1.12%,粒径在23μm以下的雾滴有所增加,雾场轴向横截面中心处的雾滴粒度减小了6.38%～8.51%.根据实验结论,对掘进机外喷雾进行了改进,水压由2MPa增至8MPa,喷嘴距截割头的距离由1.55m移至1m,喷雾雾场轴向横截面中心正对着截割头与煤的结合部,结果表明:相对于改进前,掘进面全尘、呼尘分别平均降低了60.5%,62.8%.     

自动喷水灭火系统喷头布置设计的探讨

在分析喷头布置基本原则的基础上,探讨理想状况下自动喷水灭火系统喷头的布置情况,根据《自动喷水灭火系统设计规范》计算了喷头的间距范围和有效保护半径,认为喷头的布置间距不是仅由喷水强度决定,而是喷水强度、工作压力、流量系数等参数共同作用的结果;喷头的不同布置形式决定了喷头与端墙的距离,在实际工程中应根据实际情况灵活布置喷头。     

含添加剂细水雾熄灭醇类火焰的有效性实验研究

为探究含不同添加剂细水雾熄灭醇类火焰的效果,对含不同浓度尿素、钾盐、FC-4添加剂的细水雾分别开展灭火实验.结果表明:同等条件对比含不同浓度尿素细水雾的平均灭火时间,含1%尿素细水雾熄灭酒精火焰时间最短,与纯水相比灭火时间减少率达到了44.63%;含K2C2O4·H2O细水雾熄灭酒精火和煤油火的平均灭火时间均为最小,灭火时间减少率分别达到了31.35%、73%;含KHCO3的细水雾熄灭酒精火和煤油火的平均灭火时间最大,灭火时间减少率分别为6.75%、57.56%.由此对比可得,含钾盐细水雾熄灭煤油火比酒精火的效果要好.在复合添加剂中,含0.05%的FC-4、1%的尿素和0.2 mol/L K+浓度的K2C2O4·H2O的细水雾熄灭酒精火的平均灭火时间最短,灭火时间减少率也达到了87.90%,灭火效果显著.对比上述分析可知,含复合添加剂细水雾的酒精灭火效果更好,可以实现有效灭火.     

脉冲爆震发动机头部雾化、掺混实验研究

脉冲爆震发动机（PDE）内燃烧时间不足0．001s，对燃油和空气的混合提出了很高的要求。本实验采用基于激光散射理论的激光喷雾粒度分析仪，对不同工作条件下脉冲爆震发动机头部雾化、掺混进行了测量、研究，得到了不同状态下粒径大小和颗粒尺寸分布特性。证实了现有喷雾装置的优越性，并且为进一步雾化优化提供了方向。