船用氣水混合型滅火噴頭的設計研究.pdf

1、船舶火災具有起火點隱蔽、不易發(fā)現(xiàn),處所狹小、爆炸危險性高,容易造成人員傷亡、施救艱難,對流傳導快、火勢極易蔓延等特點。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、混合不均勻易進濺、對人體有害,滅火系統(tǒng)結構復雜、對噴嘴要求高等問題,并且對船用滅火噴頭研究的公開文獻也非常少,又由于兩相流數(shù)值模擬的困難性,對氣水混合型噴頭的數(shù)值模擬研究更是幾乎沒有。本論文設計了一種體積小、總壓損失較低、方便使用的新型船用滅火噴頭,通過

2、該噴頭的特殊結構可以使水和氣充分混合,以水氣混合物作為滅火劑,柔化水流減少進濺,提高了滅火劑對著火體的覆蓋性,達到隔氧窒息和冷卻的雙重滅火效果。
　　 本論文從數(shù)值模擬和實驗兩方面對滅火噴頭進行設計優(yōu)化,主要進行以下幾個方面的工作:
　　 (1)通過對現(xiàn)有的船舶滅火器存在的問題進行研究,設計出與船用消防水帶相配合的氣水混合型滅火噴頭結構,并進行減阻優(yōu)化。
　　 (2)建立不同形式的噴頭模型,以穩(wěn)態(tài)VOF計算模型對

3、所設計的噴頭進行兩相流數(shù)值模擬,選擇出摻混均勻、防進濺性能好的模型,研究其在不同工況下的性能參數(shù)的變化。采用不同的計算方法與VOF穩(wěn)態(tài)計算結果對比,為實驗研究提供較為可靠的理論指導。
　　 (3)以空氣為氣相滅火劑進行實驗研究,對所設計的滅火噴頭進行驗證和修正,結合數(shù)值模擬,最終設計出效果良好的氣水混合型滅火噴頭結構,并驗證了所使用的數(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,進一步提高滅火效