本文關(guān)鍵詞：消防水霧炮的理論研究和設(shè)備研制

  更多相關(guān)文章： 消防水霧炮 水射流 霧化 噴嘴

【摘要】：本文介紹了一種專(zhuān)用消防水霧炮的設(shè)計(jì),這種水霧炮用于大型硫磺粉倉(cāng)庫(kù)的消防。設(shè)計(jì)這種水霧炮的主要目的是為了防止滅火時(shí)已燃粉末由于水流沖擊而濺起,引起更大面積的火災(zāi)。因此設(shè)計(jì)的消防水霧炮要求既滿(mǎn)足較遠(yuǎn)的射程,又能覆蓋一定的寬度,且可使水滴在落地前能較好霧化。消防水霧炮的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是噴嘴和炮身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文首先對(duì)水射流理論進(jìn)行了闡述,并列出了消防水霧炮湍動(dòng)射流的控制方程,為消防水霧炮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。然后,進(jìn)行消防水霧炮噴嘴的設(shè)計(jì)。本文先通過(guò)比較不同結(jié)構(gòu)形狀的噴嘴,設(shè)計(jì)出了本文的噴嘴出口截面形狀為近似矩形。再根據(jù)水射流邊界的線性擴(kuò)展性,并通過(guò)FLUENT仿真對(duì)比,設(shè)計(jì)了一種可調(diào)噴嘴,即保持噴嘴出口截面長(zhǎng)度一定,通過(guò)改變可調(diào)噴嘴出口截面寬度尺寸來(lái)調(diào)節(jié)射流的覆蓋寬度和霧化程度。同時(shí)通過(guò)仿真分析確定了可調(diào)噴嘴出口截面的長(zhǎng)度尺寸為100mm�？烧{(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,再對(duì)其核心部件進(jìn)行應(yīng)力和干涉分析,確保結(jié)構(gòu)的可靠性。最后對(duì)可調(diào)噴嘴進(jìn)行密封性試驗(yàn),檢驗(yàn)可調(diào)噴嘴加工和設(shè)計(jì)的可靠性,防止在進(jìn)行整體水射流試驗(yàn)時(shí)發(fā)生泄露。最后,進(jìn)行消防水霧炮的炮身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。消防水霧炮的炮身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括炮身流道的設(shè)計(jì)和炮身在水平和俯仰方向的傳動(dòng)方式設(shè)計(jì)。本文通過(guò)對(duì)三種不同流道的有限元仿真對(duì)比,確定了彎管折彎半徑為100mm流道的優(yōu)越性,并將其仿真結(jié)果與理論計(jì)算得出的水頭損失進(jìn)行比較,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的可靠性,并設(shè)計(jì)了采用蝸桿傳動(dòng)的方式進(jìn)行炮身在水平和俯仰角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。從而最終設(shè)計(jì)出了滿(mǎn)足要求的消防水霧炮。
【關(guān)鍵詞】：消防水霧炮 水射流 霧化 噴嘴
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TU892
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1. 緒論8-13
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 消防水炮國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容10-13
• 2. 消防水霧炮的水射流理論13-22
• 2.1 水射流流體的基本性質(zhì)13-14
• 2.2 水射流的基本理論14-17
• 2.2.1 水射流的定義與分類(lèi)14-15
• 2.2.2 水射流的分區(qū)結(jié)構(gòu)15-16
• 2.2.3 水射流基本特性16-17
• 2.3 消防水霧炮的水射流霧化理論17-19
• 2.3.1 霧化過(guò)程17
• 2.3.2 射流破碎機(jī)理17-18
• 2.3.3 影響霧化的無(wú)量綱參數(shù)18-19
• 2.4 水射流軌跡近似方程的建立19-21
• 2.4.1 影響水射流射程的因素19
• 2.4.2 水射流軌跡近似方程的推導(dǎo)19-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 3. 消防水霧炮的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論22-31
• 3.1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)的基本概念22
• 3.2 消防水霧炮射流的CFD求解過(guò)程22-24
• 3.3 流體動(dòng)力學(xué)控制方程及其通用形式24-27
• 3.4 消防水霧炮湍動(dòng)射流控制方程27-30
• 3.4.1 湍流基本方程27-29
• 3.4.2 基于標(biāo)準(zhǔn)k-s模型的湍流控制方程29-30
• 3.5 近壁區(qū)模型30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 4. 消防水霧炮的噴嘴設(shè)計(jì)31-51
• 4.1 消防水霧炮設(shè)計(jì)要求31
• 4.2 消防水炮噴嘴類(lèi)型31-34
• 4.3 初選噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)34
• 4.4 對(duì)不同尺寸噴嘴的流場(chǎng)模擬與分析34-39
• 4.4.1 幾何建模與網(wǎng)格劃分35-36
• 4.4.2 模型選擇及參數(shù)設(shè)置36-37
• 4.4.3 仿真結(jié)果分析與對(duì)比37-39
• 4.5 可調(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39-41
• 4.6 可調(diào)噴嘴關(guān)鍵部件的分析41-46
• 4.6.1 調(diào)節(jié)板的強(qiáng)度分析41-44
• 4.6.2 擋板的運(yùn)動(dòng)分析44-45
• 4.6.3 調(diào)節(jié)板與擋板的相互位置分析45-46
• 4.7 不同狀態(tài)下可調(diào)噴嘴內(nèi)流場(chǎng)的分析46-49
• 4.7.1 確定不同狀態(tài)下可調(diào)噴嘴的進(jìn)出口流速46
• 4.7.2 分別建立三維模型并進(jìn)行數(shù)值模擬46-49
• 4.8 可調(diào)噴嘴密封性試驗(yàn)49-50
• 4.9 本章小結(jié)50-51
• 5. 消防水霧炮的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51-65
• 5.1 現(xiàn)有消防水炮結(jié)構(gòu)類(lèi)型51
• 5.2 不同炮身流道的仿真分析與對(duì)比51-58
• 5.2.1 建立三種不同的流道三維模型52-53
• 5.2.2 計(jì)算模型選擇和參數(shù)設(shè)置53
• 5.2.3 結(jié)果分析與對(duì)比53-56
• 5.2.4 炮身流道內(nèi)水流阻力損失的驗(yàn)算56-58
• 5.3 消防水霧炮噴射角調(diào)節(jié)方式設(shè)計(jì)與強(qiáng)度分析58-61
• 5.3.1 消防水霧炮水平與俯仰噴射角調(diào)節(jié)方式設(shè)計(jì)58-59
• 5.3.2 蝸桿傳動(dòng)強(qiáng)度分析59-61
• 5.4 消防水霧炮整體結(jié)構(gòu)61-62
• 5.5 后坐力對(duì)消防水霧炮影響分析62-64
• 5.5.1 后坐力大小計(jì)算62-63
• 5.5.2 后坐力對(duì)炮身彎管的影響63-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 6. 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 附錄71

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王佳茗;閻維平;李學(xué)顏;徐程宏;;基于CFD數(shù)值計(jì)算的中速磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)量測(cè)點(diǎn)選擇[J];電力建設(shè);2011年01期

2 唐立波;張旭;李寶良;;四心圓弧擬合橢圓的解析算法及其最優(yōu)解[J];大連交通大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

3 史保新;陳雪清;劉湘云;;可調(diào)型圓盤(pán)散流器射流特性的實(shí)驗(yàn)研究[J];廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào);2010年01期

4 王曉放,黃鐘岳,王德真,楊鳳珍,孫濤;新型材料改性方法——常溫超音速冷噴涂制備功能涂層[J];機(jī)械工程材料;2002年05期

5 何川;徐浩;李少華;時(shí)雯;王延軍;王丹;;射流對(duì)管道水流壓力場(chǎng)的影響[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2012年12期

6 焦生杰;程義;吳勁松;謝立揚(yáng);;瀝青噴嘴結(jié)構(gòu)型式對(duì)噴灑性能的影響[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2013年05期

7 陳啟東;左志全;;不同側(cè)向入口旋風(fēng)分離器流場(chǎng)數(shù)值分析[J];中國(guó)工程科學(xué);2014年02期

8 王峻;丁福昌;陸曹衛(wèi);孟令兵;秦巍;;水霧化制備Fe_(74)Cr_2Mo_2B_4Si_4C_2P_(10)Sn_2非晶粉末的研究[J];粉末冶金工業(yè);2014年03期

9 羅銀川;李秀龍;張楊;張蓉竹;楊李茗;;射流拋光中的流場(chǎng)特性研究[J];光學(xué)技術(shù);2014年04期

10 姜玉穎;龔烈航;徐新林;王有成;;磨料水射流噴嘴內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬[J];兵工學(xué)報(bào);2014年04期

，

本文編號(hào)：848504