摘要：本文為細(xì)水霧噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)滅火行為的實(shí)驗(yàn)研究。通過分析不同噴孔角度、流道條數(shù)、流道深度對(duì)單噴嘴冷態(tài)實(shí)驗(yàn)下距離噴頭1m處的粒徑分布和油盤處軸向速度的影響，利用濟(jì)南微納粒度分析儀（圖2）測(cè)得的霧滴粒徑和數(shù)字風(fēng)速風(fēng)量計(jì)AS856（圖4）測(cè)得的軸向速度優(yōu)選出一個(gè)組合噴嘴，在10MPa的壓力下改變油盤位置，并記錄滅火時(shí)間來(lái)估測(cè)噴嘴的保護(hù)半徑。

關(guān)鍵詞：細(xì)水霧；柴油火；噴嘴結(jié)構(gòu)；保護(hù)半徑

細(xì)水霧旋芯是細(xì)水霧噴嘴的核心、關(guān)鍵構(gòu)件，本文就細(xì)水霧霧場(chǎng)中心不穩(wěn)定，霧動(dòng)量不足等情況，對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)作出優(yōu)化與改進(jìn)，繼而提出了一種新型的組合式高壓細(xì)水霧噴嘴結(jié)構(gòu)?？紤]到細(xì)水霧的滅火機(jī)理主要是動(dòng)力拉伸即油盤處軸向速度將火焰壓平，破壞了燃燒的充分條件。首先我們通過單噴嘴冷態(tài)實(shí)驗(yàn)選出霧滴粒徑較小同時(shí)油盤中心處軸向速度較大的單噴嘴，將單噴嘴組成七個(gè)噴嘴，如圖1所示。噴孔角度有30°、45°、60°；噴孔的孔徑有0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm；筆者通過近千組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果選出最優(yōu)噴頭，并將噴頭在10MPa下做偏移滅火實(shí)驗(yàn)，估計(jì)組合式噴嘴的保護(hù)范圍。我們?cè)谑芟蘅臻g內(nèi)（圖3）依次將油盤放在噴頭正下方、任意沿一條線偏移25cm、50cm、75cm、100cm，并記錄滅火時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)將有助于對(duì)高壓細(xì)水霧旋芯結(jié)構(gòu)繼續(xù)提高和調(diào)整，本文研究結(jié)果可為高壓細(xì)水霧組合噴嘴在特殊場(chǎng)所中的應(yīng)用積累必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

一、試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?/p>

在5m×5m×3m的封閉空間中其頂部安有細(xì)水霧噴頭，噴頭距地面高2.8m，噴頭正下方放一油盤，油盤直徑300mm，實(shí)驗(yàn)搭建如圖1。其中噴頭采用的是上海金盾消防安全設(shè)備有限公司生產(chǎn)的XWT-B04細(xì)水霧噴頭如圖1。熱態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)每次向油盤中倒入400ml柴油，并用20ml汽油引燃，預(yù)燃60s后開啟水泵并記錄滅火時(shí)間。

二、結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：

（1）流道條數(shù)4條，旋芯溝槽深度選擇1.0mm霧化效果普遍好；

（2）對(duì)于噴孔角度30°的噴嘴，七個(gè)噴嘴孔徑全為0.6mm或1.0mm的組合式噴嘴霧場(chǎng)中心特別穩(wěn)定?？讖綖?.6mm的流量小，霧動(dòng)量小，霧化角大，保護(hù)范圍在0.6m左右；孔徑為1.0mm的流量大，霧動(dòng)量大，霧化角小，保護(hù)范圍在0.8m左右；

（3）對(duì)于噴孔角度45°的噴嘴，七個(gè)噴嘴孔徑全為1.0mm或1.2mm的組合式噴嘴霧場(chǎng)中心特別穩(wěn)定?？讖綖?.0mm的流量小，霧動(dòng)量一般，霧化角大，保護(hù)范圍在0.3m左右；孔徑為1.2mm的流量特別大，霧動(dòng)量大，霧化角小，保護(hù)范圍在0.8m左右，相比同孔徑噴孔角度30°的噴嘴，耗水量比較大，不經(jīng)濟(jì)；

（4）對(duì)于噴孔角度60°的噴嘴，霧化角度大，霧動(dòng)量小，保護(hù)半徑大，七個(gè)噴嘴孔徑全為1.2的組合式噴嘴滅火效果較好，霧場(chǎng)中心不穩(wěn)定，有明顯的偏移現(xiàn)象，孔徑為1.2mm的流量大，霧化角大，保護(hù)范圍在1.0m左右；

（5）實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，細(xì)水霧滅火機(jī)理系動(dòng)力拉伸、冷卻、窒息等多種因素耦合作用；柴火火預(yù)燃60s達(dá)到600°左右時(shí)，開泵滅火的瞬間噴頭處的霧滴速度對(duì)滅火效果影響最大。當(dāng)出現(xiàn)火焰秒滅的現(xiàn)象時(shí)細(xì)水霧滅火機(jī)理是動(dòng)力拉伸，短短幾秒必然不是冷卻和窒息作用占主導(dǎo)；當(dāng)火焰在50s左右甚至更長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，細(xì)水霧的滅火機(jī)理是冷卻和窒息作用。

三、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)油盤偏移滅柴油火的滅火效果來(lái)看得出以下結(jié)論：（1）噴孔角度30°霧場(chǎng)中心最為穩(wěn)定，其中孔徑為1.0mm的保護(hù)半徑最大可達(dá)0.8m，霧動(dòng)量足，缺點(diǎn)是霧化角度??；（2）霧化角：噴孔角度30°<噴孔角度45°<噴孔角度60°；（3）噴孔角度45°的噴嘴霧場(chǎng)中心的穩(wěn)定性不如噴孔角度30°，噴孔角度45°七個(gè)噴嘴都為1.2的組合噴嘴保護(hù)半徑最大同樣可達(dá)0.8m，但流量大，不如噴孔角度為30°七個(gè)噴嘴孔徑都為1.0mm的組合噴嘴經(jīng)濟(jì)；（4）噴孔角度為60°的霧化大，霧場(chǎng)中心極偏；（5）最優(yōu)組合噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)為：噴孔角度30，四條流道，七個(gè)噴嘴噴孔孔徑都為1.0mm，旋芯溝槽深度為1.0mm。

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