Диспергирование жидкости интегрированными устройствами дымоподавления и пожаротушения

• Автор: Остах, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 407 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Условные обозначения

ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРОДЫМОПОДАВЛЕНИЯ ДИСПЕРГИРОВАННОЙ ЖИДКОСТЬЮ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Физикохимические, социальноэкономические и экологические аспекты опасности дыма

1.2. Противодымная защита зданий и сооружений

1.2.1. Современные направления пассивной и активной противодымной защиты.

1.2.2. Методы очистки газовой среды от аэрозолей.

1.2.3. Методы управления параметрами диспергированного

потока

1.2.4. Способы дымоподавления капельным потоком диспергированной жидкости .

1.2.5. Средства подавления дыма и тушения пожара.
1.3. Физикохимические основы получения и применения водяного распыла аэрозольного типа
1.3.1. Технология создания аэрозольного распыла диспергированием перегретой жидкости
1.3.2. Анализ работ по выяснению огнетушащей и дымоподавляющей эффективности водяного распыла
1.4. Обоснование цели и задач исследования.
Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ВОДЯНОГО РАСПЫЛА АЭРОЗОЛЬНОГО ТИПА В
ЦЕЛЯХ ПОЖАРОДЫМОПОДАВЛЕНИЯ
2.1. Выбор критерия функционирования интегрированного устройства дымоподавления и пожаротушения
2.2. Исследование механизма дымоподавления диспергированной жидкостью.
2.2.1. Видимость в задымленной среде.
2.2.2. Физическая модель захвата частиц дымового аэрозоля каплями жидкости.
2.2.3. Физическая сущность влияния турбулизации потока на
эффективность дымоподавления
2.3. Теплофизические вопросы исследования и использования диспергированного газожидкостного потока.
Глава III. ФОРМИРОВАНИЕ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ГАЗОЖИДКОСТНОГО ОСЕСИММЕТРИЧНОГО ПОТОКА.
3.1. Профилирование расширяющейся части сопел Лаваля в
случае диспергирования перегретой жидкости.
3.2. Физикохимические вопросы получения распыла аэрозольного типа
3.2.1. Структурообразован и е водяного распыла.
3.2.2. Дисперсный анализ капель факелов орошения.
3.2.3. Формирование струй водяного распыла.
3.2.4. Исследование интенсивности орошения горизонтальной поверхности
3.2.5. Эжекционное действие турбулентных неизотермических газожидкостных потоков.
3.2.6. Структурообразование диспергированного газожидкостного потока в присутствии термовспенивающегося состава.
3.3. Термографические вопросы применения диспергированной перегретой жидкости
3.3.1. Влияние капельных потоков, образуемых при диспергировании перегретой жидкости, на экстинкцию потока
теплового излучения.
3.3.2. Тепловизионная оценка результатов тушения водой
аэрозольного распыла.
Глава IV. ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОГО
ОСЕСИММЕТРИЧНОГО ГАЗОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА
4.1. Динамика неизэнтропического случая струйного течения.
4.2. Нарастание зоны смешения струй, образуемых диспергированием перегретой жидкости
4.3. Трансформирование турбулентной струи при большой
Ф относительной температуре.
4.4. Тепломассообмен абсорбционнорелаксационных явлений трансформирования неизотермического полидисиерсного потока
Глава V. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ПОЛИГОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОЖАРОДЫМОПОДАВЛЕНИЯ ДИСПЕРГИРОВАННОЙ ЖИДКОСТЬЮ.
5.1. Методика проведения испытаний.
5.1.1. Объект и программа огневых испытания
5.1.2. Выбор горючего материала
5.1.3. Выбор безопасных параметров газовоздушной среды.
5.1.4. Методика замеров основных параметров, приборы и контро
лируемые величины.
5.2. Результаты полигонных испытаний и их обсуждение.
5.3. Разработка рекомендаций по управлению параметрами факела орошения.
5.4. Обоснование направлений дальнейших исследований.
Основные результаты работы
ЛИТЕРАТУРА


В группу технических параметров управления факелом орошения можно отнести конструктивные особенности распылителей и физические методы управления параметрами, в основном включающие изменение давления подачи жидкости и ее расход ,,0. Применение добавок твердых веществ, ПАВ ,,7,6, электролитов 8,1, высокомолекулярных соединений ВМС ,8,8 позволяет выделить химические методы управления параметрами факела. Основными параметрами факела орошения являются его дисперсные характеристики, удельный расход жидкости, плотность орошения, скорость полета капель, дальность подачи струи, ее геометрия и другие. Дисперсность капель жидкости является одним из определяющих факторов при осаждения взвешенных аэрозольных частиц, а также охлаждения газовоздушной среды и непосредственно зоны горения 1,2,,,. Охлаждающая способность тонкораспыленной воды, определяющая успешность поверхностного способа тушения, вследствие большой поверхности испарения значительно выше, чем у крупнокапельных струй более
0 мкм 1. Установлено, что время испарения капли диаметром 0 мкм не превышает 0, секунд 8. Общеизвестно, что при диспергировании одинакового объема жидкости с уменьшением размера капель увеличивает их число. При дроблении общая поверхность распыливаемой жидкости растет пропорционально давлению, и ее удельное значение резко возрастает в области до 0,,5 МПа 6. Это повышает как вероятность встреч капель с аэрозольными частицами, так и суммарную поверхность контакта с нагретой средой 2,1,5. Дальнейшее увеличение давления приводят к незначительному увеличению протяженности факела орошения при значительном снижении КПД распыливания 0. Высокая степень дисперсности факела приводит к уменьшению минимального размера улавливаемых частиц и повышению доли испарившихся капель , 5. Однако капли малых размеров очень быстро теряют свою первоначальную скорость, что сопровождается сокращением дальности их подачи . Плотность факела орошения, под которой подразумевается расход жидкости в единицу времени, отнесенный к единице сечения струи диспергированной жидкости или ее площади орошения, непосредственно связана с поверхностью и временем поглощения взвешенных аэрозольных частиц ,6,6 и тушения очага пожара 2,,5. В предельном случае это объясняется существованием прочищаемого объема. Известно также, что максимальную локальную равномерность орошения обеспечивают распылители, формирующие заполненный факел . Однако увеличение угла раскрытия факела вызывает уменьшение плотности орошения. С учетом вышеизложенного способы формирования заполненного газожидкостного факела распыленной жидкости можно разделить на четыре основные группы рис. Рассмотренные параметры диспергированного потока являются взаимосвязанными для каждого типа оросителя. При этом способ подвода энергии, расходуемой непосредственно на диспергирование, существенно зависит от конструкций распыливающих устройств ,6,0,4, которые, в свою очередь, определяют эксплуатационную надежность и функциональные возможности систем орошения . Проведенные многочисленные теоретические и экспериментальные исследования показали, что дисперсные характеристики и форма факела жидкости существенно зависят от конструктивных особенностей распылителя ,6,0,4. В различных технологических процессах орошение проводят с помощью всевозможных форсунок и насадок, расчет основных характеристик которых широко представлен в литературе 0,5,0. В соответствии с классификацией способов формирования заполненного газожидкостного факела рис. К них относятся многосопловые форсунки, некоторые из ударноструйных форсунок, ряд устройств комбинированного диспергирования и механические распылители с несколькими рабочими элементами ,,0,8. Вторая группа объединяет форсунки с соударением струй ,0. Эта группа также включает ряд распылителей, организирующих подачу водногранулированных струй, которые обеспечивают повышенную степень очистки газовоздушной среды от аэрозолей 8 и комбинированный эффект пожаротушения 2,. Самая многочисленная третья группа включает модифицированные центробежные форсунки, насадки со встречным вращением потоков, центробежноструйные и струйновихревые распылители.