新型细水雾灭火喷头的研制(G).pdfVIP

62 液压与气动 2006 年第 7 期 新型细水雾灭火喷头的研制 1 1 1 ,2 1 周 　华 , 卢红祥 , 邓 　东 , 杨华勇 Development of a New Water Mist Spray Bead for Fire Suppression ZHOU Hua1 , L U Hongxiang1 , DEN G Dong1 , 2 , YAN G Huayong1 ( 1. 浙江大学 流体传动及控制国家重点实验室 , 浙江 杭州 　310027 ; 2. 博世汽车柴油系统股份有限公司 , 江苏 无锡 　214028) 摘 　要 :为了解决细水雾喷头喷雾保护半径小的问题 ,研制了一种新型细水雾灭火喷头。该喷头由一个 喷头壳体、连接体以及多个喷嘴组成。在 CFD 仿真中 ,将两级雾化喷嘴的速度场和水体积分数分布与单级 雾化喷嘴的对应仿真结果分别进行对比 ,并优化了两级雾化喷嘴的结构参数。试验测量了雾滴直径、喷雾密 度分布并和仿真结果进行对比验证。介绍了细水雾灭火试验的装置和测温方法并采用研制的喷头进行了细 水雾灭火试验。研究表明 ,该喷头具有 2 m 的喷雾保护半径 ,采用该喷头产生的细水雾具有高效的灭火能 力 ,在消防领域具有实用价值。 关键词 :细水雾 ; 喷头 ; 喷嘴 ; 雾化 ; 灭火 中图分类号: TU998. 13 　文献标识码 :B 　文章编号 (2006) 1 　前言 如加入旋芯、障碍物遮挡和螺旋弹簧等 ,其中加入旋芯 在未发现大气臭氧层的巨大破坏空洞之前 , 哈龙 结构是最主要的喷雾方式。加入旋芯结构的本质是在 (halon) 灭火系统在消防领域起着非常重要的作用。 喷头或者喷嘴内部产生旋流腔 ,流体在压力驱动下进 20 世纪 90 年代初 ,为寻求理想的 halon 替代灭火系 入旋流腔 ,在旋流腔中产生强烈旋转 ,然后从喷嘴中喷 统 ,一些发达国家相继研究和开发了细水雾灭火系统 , 出 ,在离心力的辅助作用下产生雾化。虽然这种旋芯 比如芬兰V TT[1 ] ,加拿大 NRC 火灾实验室[2 ] ,美国海 式细水雾喷头可以产生细小的雾滴 ,但是将其用于灭 ( ) [3 ] 火时 ,存在以下问题。 军部门和美国国家标准局 N IST 都在该领域投入 ( ) 了大量人力物力进行研究。我国也把细水雾灭火系统 1 这种旋芯结构会对流体产生“机械障碍”作 的开发列入国家“九五”和“十五”科技攻关项目 , 中国 用 ,大幅度地增加了流体的截流能量损失 ,这样导致喷 科技大学火灾科学国家重点实验室[4 ] 和浙江大学流 嘴的喷雾动量低 ,雾滴不能有效地克服火焰气流阻力 , 体传动及控制国家重点实验室[5 ] 是国内从事细水雾 可能无法冲到火焰内部和燃烧表面进行灭火 ,不能充 灭火技术研究的单位之一。作为新兴的水基消防灭火 分发挥水雾对燃烧表面的降温冷却作用。 技术 ,细水雾灭火以其环保、高效、低成本的特点成为 (2) 加入旋芯导致了喷嘴结构复杂、体积较大并 新世纪最有潜力的哈龙替代灭火技术。 容易堵塞 ,高加工精度的旋芯还带来制造成本的增加。 虽然对细水雾灭火技术的研究取得了重大进展 , 旋芯式喷嘴喷雾动量低 ,射程短 ,每个喷嘴的喷雾保护 半径 R P 通常在 0.