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超音速干粉自动灭火技术的设计基础

时间:2016-10-06 12:52来源:未知 作者:y930712 点击:
超音速干粉自动灭火技术(自控超声干粉灭火技术)出现时,是一种可移动放置的台式灭火装置,由外壳体、多孔管、干粉灭火剂和自控器件四部分组成。经过时间与市场的考验说明,

超音速干粉自动灭火技术(自控超声干粉灭火技术)出现时,是一种可移动放置的台式灭火装置,由外壳体、多孔管、干粉灭火剂和自控器件四部分组成。经过时间与市场的考验说明,这种燃气型的超音速干粉灭火技术,在动力喷管的设计理念上走出了新路子。

气动力学基础知识

设想一支两端封闭的圆柱形筒体,壁上在垂直于筒体轴线方向开有称之为喷管的小槽,筒内放置有燃烧后产生气体的化学物质(比如烟火剂),燃烧时产生的燃气经喷管向外排放。在(图2)中列出了四种不同类型的喷管,从结构简单的开始:(C)直管;(D)直管—外扩管;(B)内缩管—直管;(A)内缩管—(直管—)外扩管。假设通过气路开关仅仅开通其中一种类型的喷管,那么燃气在流经不同类型的喷管时,会产生出不同的气动力效果。

燃气型消防器材的设计

立足于前述结论,形成了在设计燃气型消防器材时所出现的不同取向:按照情况(D)的类型设计喷管,燃气减速,压力增高,部分能量消耗于产生负面效应,会出现一些不安全因素;在相当长的期间里,人们走这条技术路线,曾经创造出各种类型的灭火弹,成本低,能灭火,功不可没。依据航天技术的基本结论,按照情况(A)的类型设计喷管,让燃气流增速再增速,使压力减低减低,这时喷出的超音速燃气流形成高速冲击的气流磨,细化了干粉灭火剂,有着较强的灭火能力,特别是降低了能量消极耗损,使安全裕度增大。这两种不同的气动力设计方案,产品性能差异很大。正是基于诸多方面的理论分析与实践验证,我们首先开始并至今致力于研究这类超音速干粉自动灭火的新技术。

将这种应用于航天领域的动力技术移植于此,其作用是从相对固定的灭火装置将干粉灭火剂高速喷射进火场,以达到在高效、安全的前提下消防灭火的目的。

超音速灭火技术

超音速灭火这一新技术的优势,除了依据气动力学理论优化设计方案外,还表现在对燃气型轻便消防器材的引发控制手段上。我们采用国产微型电子器件,实现了可调节的感温型自动控制,国际展出的自控超声干粉灭火器材,都是感温型热敏元器件完成自动控制的。

在20世纪80年代末,通过温度控制超音速燃气流驱动干粉的灭火试验,在吴建勋教授和陕西省消防总队指导下,微型灭火装置当时所达到的技术水平体现在:1)燃气流速的马赫数M>1;2)环境温度超过62.5±5℃时自控引发;3)人体安全试验证明,该类超音速干粉灭火器材,在一定的规则下可居家应用。

控制的能源可用电池,或者电池与市电并用;灭火装置启动前可在装订的温度下声、光提前灾情报警等等。从力学特性分析,启动后产生的合力为零,这样对放置点的强度没有特别要求,也不会产生破坏性影响。从这段发展历程可以看出,往消防科技领域引进气动力学中关于音速、关于亚、跨、超音速的概念来进行设计论证、建立相应的试验室与数据库很必要。这项技术受到国家重视、发展至2003年仍鉴定为国际首创,这也是重要原因。 (责任编辑:admin)

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