空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)的研究及其性能影響因素分析
發(fā)布時(shí)間:2021-05-26 13:51
風(fēng)力滅火機(jī)為我國(guó)草原防火主流滅火設(shè)備。本文將空氣引射技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)力滅火機(jī),改變了風(fēng)力滅火機(jī)噴風(fēng)筒出口后流場(chǎng)結(jié)構(gòu),改善了出口風(fēng)量同時(shí)增大了有效滅火距離。本文首先通過(guò)對(duì)無(wú)擴(kuò)壓亞音速空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)的出口后流場(chǎng)基本模型的研究確定了出口后1.5m風(fēng)速,1.5m處有效滅火面積及有效滅火距離為評(píng)價(jià)風(fēng)力滅火機(jī)氣動(dòng)性能好壞的標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)這三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了方程推導(dǎo),提出了有效滅火面積比的概念。建立了引射式風(fēng)力滅火機(jī)及渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)的CFD模型,通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比的方法確定了適合計(jì)算引射式風(fēng)力滅火機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)湍流模型為RNG κ-ε,適合計(jì)算渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)湍流模型為S-A模型。用試驗(yàn)的方法確定了兩種風(fēng)力滅火機(jī)CFD模型的邊界條件。用試驗(yàn)的方法測(cè)定了混合室出口截面速度不均勻度β,并找到了β與用于計(jì)算2種風(fēng)力滅火機(jī)出口后流場(chǎng)的湍流系數(shù)a的擬合關(guān)系式。證明了在所研究范圍內(nèi)其這2種擬合關(guān)系式的有效性。應(yīng)用CFD方法研究混合室直徑Dm、混合室長(zhǎng)度Lm、噴嘴位置S及接收室收斂角θ對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能指標(biāo)單一因素影響,發(fā)現(xiàn)其影響程度順序?yàn)椋篋m>Lm>S>θ。分析不同參數(shù)組合的245組CF...
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
圖表目錄
主要符號(hào)表
第一章 緒論
1.1 課題研究的目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究方案
第二章 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及模型研究
2.1 引言
2.2 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)
2.3 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)基本結(jié)構(gòu)
2.4 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)基本流場(chǎng)模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)CFD模型研究
3.1 引言
3.2 噴射筒數(shù)值模型的建立
3.3 湍流模型的選擇及CFD模型的試驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能影響因素分析
4.1 引言
4.2 混合室直徑對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.3 噴嘴位置對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.4 接收室收斂角對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.5 混合室長(zhǎng)度對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.6 尺寸參數(shù)的交互性對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.7 引射式風(fēng)力滅火機(jī)制造及性能測(cè)試
4.8 本章小結(jié)
第五章 渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能影響分析
5.1 引言
5.2 混合室直徑對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.3 噴嘴位置對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.4 混合室長(zhǎng)度對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.5 接收室收斂角對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.6 尺寸參數(shù)的交互性對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.7 渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)噴射筒最優(yōu)尺寸參數(shù)的選取及試驗(yàn)驗(yàn)證
5.8 本章小結(jié)
第六章 渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)的設(shè)計(jì)制造及其滅火試驗(yàn)
6.1 引言
6.2 滅火機(jī)設(shè)計(jì)
6.3 整機(jī)性能評(píng)測(cè)
6.4 滅火試驗(yàn)
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 進(jìn)一步研究的建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉片幾何參數(shù)對(duì)軸流葉輪氣動(dòng)性能的影響規(guī)律研究[J]. 褚雙磊. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(07)
[2]空氣引射提高風(fēng)力滅火機(jī)風(fēng)速的分析與試驗(yàn)[J]. 李林書,蔣梅勝,何也能,趙紅利,王順喜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]不同濾清裝置布置形式下進(jìn)氣系統(tǒng)氣動(dòng)性能研究[J]. 王忠義,李飛,裴小萌,劉鵬飛. 船舶工程. 2013(05)
[4]我國(guó)草原火災(zāi)防控的實(shí)踐與探索[J]. 馬有祥. 中國(guó)應(yīng)急管理. 2012(11)
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣引射器性能的數(shù)值模擬[J]. 方浩百,江勇,梅飛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(01)
[6]高速氣流滅火機(jī)理及其能量的研究[J]. 黃志軍. 中國(guó)林業(yè). 2009(02)
[7]風(fēng)力滅火機(jī)具研究概述[J]. 呂敬群,孟慶良. 森林防火. 2008(01)
[8]我國(guó)草原森林風(fēng)力滅火機(jī)問(wèn)題探討[J]. 李攀旭,王順喜,何鵬,尹麗娟,王繼承. 林業(yè)實(shí)用技術(shù). 2007(12)
[9]軸流式風(fēng)力滅火機(jī)的研究初探[J]. 褚雙磊,俞國(guó)勝. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2007(04)
[10]Transonic Instability in Entrance Part of Mixing Chamber of High-Speed Ejector[J]. Vaclav Dvorak,Pavel Safarik. Journal of Thermal Science. 2005(03)
博士論文
[1]軸流式風(fēng)力滅火機(jī)的軸流葉輪氣動(dòng)性能研究[D]. 禇雙磊.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[2]船用燃?xì)廨啓C(jī)排氣引射裝置性能研究[D]. 王忠義.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]基于臨界圓的二維噴射器模型構(gòu)建及流動(dòng)機(jī)理研究[D]. 祝銀海.西安交通大學(xué) 2009
[4]草原火災(zāi)應(yīng)急管理與決策支持集成研究[D]. 佟志軍.東北師范大學(xué) 2009
碩士論文
[1]微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究[D]. 王棟.南京理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3206478
【文章來(lái)源】:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:108 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
圖表目錄
主要符號(hào)表
第一章 緒論
1.1 課題研究的目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究方案
第二章 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及模型研究
2.1 引言
2.2 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)
2.3 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)基本結(jié)構(gòu)
2.4 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)基本流場(chǎng)模型
2.5 本章小結(jié)
第三章 空氣引射風(fēng)力滅火機(jī)CFD模型研究
3.1 引言
3.2 噴射筒數(shù)值模型的建立
3.3 湍流模型的選擇及CFD模型的試驗(yàn)驗(yàn)證
3.4 本章小結(jié)
第四章 引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能影響因素分析
4.1 引言
4.2 混合室直徑對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.3 噴嘴位置對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.4 接收室收斂角對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.5 混合室長(zhǎng)度對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.6 尺寸參數(shù)的交互性對(duì)引射式風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
4.7 引射式風(fēng)力滅火機(jī)制造及性能測(cè)試
4.8 本章小結(jié)
第五章 渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能影響分析
5.1 引言
5.2 混合室直徑對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.3 噴嘴位置對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.4 混合室長(zhǎng)度對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.5 接收室收斂角對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.6 尺寸參數(shù)的交互性對(duì)渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)性能的影響
5.7 渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)噴射筒最優(yōu)尺寸參數(shù)的選取及試驗(yàn)驗(yàn)證
5.8 本章小結(jié)
第六章 渦噴式引射風(fēng)力滅火機(jī)的設(shè)計(jì)制造及其滅火試驗(yàn)
6.1 引言
6.2 滅火機(jī)設(shè)計(jì)
6.3 整機(jī)性能評(píng)測(cè)
6.4 滅火試驗(yàn)
6.5 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 進(jìn)一步研究的建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉片幾何參數(shù)對(duì)軸流葉輪氣動(dòng)性能的影響規(guī)律研究[J]. 褚雙磊. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(07)
[2]空氣引射提高風(fēng)力滅火機(jī)風(fēng)速的分析與試驗(yàn)[J]. 李林書,蔣梅勝,何也能,趙紅利,王順喜. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[3]不同濾清裝置布置形式下進(jìn)氣系統(tǒng)氣動(dòng)性能研究[J]. 王忠義,李飛,裴小萌,劉鵬飛. 船舶工程. 2013(05)
[4]我國(guó)草原火災(zāi)防控的實(shí)踐與探索[J]. 馬有祥. 中國(guó)應(yīng)急管理. 2012(11)
[5]航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)排氣引射器性能的數(shù)值模擬[J]. 方浩百,江勇,梅飛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(01)
[6]高速氣流滅火機(jī)理及其能量的研究[J]. 黃志軍. 中國(guó)林業(yè). 2009(02)
[7]風(fēng)力滅火機(jī)具研究概述[J]. 呂敬群,孟慶良. 森林防火. 2008(01)
[8]我國(guó)草原森林風(fēng)力滅火機(jī)問(wèn)題探討[J]. 李攀旭,王順喜,何鵬,尹麗娟,王繼承. 林業(yè)實(shí)用技術(shù). 2007(12)
[9]軸流式風(fēng)力滅火機(jī)的研究初探[J]. 褚雙磊,俞國(guó)勝. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2007(04)
[10]Transonic Instability in Entrance Part of Mixing Chamber of High-Speed Ejector[J]. Vaclav Dvorak,Pavel Safarik. Journal of Thermal Science. 2005(03)
博士論文
[1]軸流式風(fēng)力滅火機(jī)的軸流葉輪氣動(dòng)性能研究[D]. 禇雙磊.北京林業(yè)大學(xué) 2010
[2]船用燃?xì)廨啓C(jī)排氣引射裝置性能研究[D]. 王忠義.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]基于臨界圓的二維噴射器模型構(gòu)建及流動(dòng)機(jī)理研究[D]. 祝銀海.西安交通大學(xué) 2009
[4]草原火災(zāi)應(yīng)急管理與決策支持集成研究[D]. 佟志軍.東北師范大學(xué) 2009
碩士論文
[1]微型渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究[D]. 王棟.南京理工大學(xué) 2011
本文編號(hào):3206478
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