Обоснование параметров струеобразующих устройств для подачи огнетушащих порошковых составов

• Автор: Ульянов, Николай Иванович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 206 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения
Индексы
Введение
Глава 1. Состояние вопроса по формированию огнетушащих порошковых струй,
1.1. Особенности тушения порошковыми составами
1.2. Истечение двухфазных сред из отверстий и насадков
1.3. Основные закономерности двухфазных струй
1.4. Цель и задачи исследований
Глава 2. Теоретические предпосылки формирования и распространения в
воздухе порошковой струи
2.1. Течение порошковой аэросмеси в конфузорно - диффузорном на-
садке
2.2. Распространение порошковой струи в воздухе
2.2.1.Закономерность изменения параметров по длине струи
2.2.2.Дальность порошковой струи
Г лава 3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Задача экспериментальных исследований и экспериментальная установка
3.2. Аппаратура и методика измерений
3.3. Методика определения рационального огнетушащего удельного
расхода порошка в струе
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований
4.1. Исследование течения в насадках порошковой аэросмеси с высокой концентрацией
4.1.1. Изменение давления в порошковой аэросмеси при течении в насадках

4.1.2. Коэффициенты скорости конфузорно - диффузорного насад-

4.1.3. Изменение порозности порошковой аэросмеси при течении в
конфузорно-диффузорном насадке
4.2. Исследование распространения в воздухе порошковой струи с
высокой концентрацией порошка
4.2.1. Расширение порошковой струи и граница между ее переходным
и основным участками
4.2.2. Изменение скорости фронта порошковой струи по ее длине
4.2.3. Изменение удельного расхода порошка в струе
4.2.4. Дальность порошковой струи
4.3. Результаты определения рационального огнетушащего удельно-
го расхода порошка на оси струи
4.4. Оценка погрешности измерений и соответствия теоретических и
экспериментальных исследований
Глава 5. Методика расчета установок порошкового тушения с обоснованным выбором рабочего давления
Выводы
Литература
Приложение (акты внедрения)
Условные обозначения
сс - угол расширения струи, град.;
8 - диаметр частицы порошка, мм.; а- скорость звука, м-с'1;
8 - площадь струи, м2;
СО - скорость, м-с"1; ы - средняя скорость, м-с"1 Т - абсолютная температура, град.; р - давление, МПа;
М - расходная концентрация порошка, кг-кг'1;
V - кинематическая вязкость, м2-с'!;
£ - порозность порошковой аэросмеси;
I - импульс струи, Н-с; т - секундный расход, кг-с'1; f - площадь насадка, м2;
О - диаметр трубопровода, мм;
с1 - диаметр насадка, мм;
р - плотность вещества, воздуха, кг-м"3;
рс- плотность потока порошка в струе, кг-м"3;
рс - средняя плотность потока порошка в струе, кг-м'3;
К - газовая постоянная, кг-м кг"1-град. g - ускорение свободного падения, м-с"2; г - радиус струи, см;
го - радиус струи, соответствующий половинному значению удельного расхода порошка;
бой отношение действительной скорости двухфазной смеси на выходе из сопла к скорости, рассчитанной для идеального процесса ее расширения. Анализ экспериментальных исследований показывает, что коэффициент скорости зависит от начальных параметров смеси, соотношения
площадей критического и выходного сечений сопла и изменяется в широких пределах от 0,7 [72] до 0,9 [76].
В результате проведенного анализа следует отметить, что для расчета скорости твердой или жидкой фазы при истечении из сопла двухфазной среды предлагаются зависимости (1.8) и (1.11), структурно совпадающие между собой. В работах [69,72] указано, что наиболее простой расчет сопла получается с использованием гомогенной теории течения с поправочными коэффициентами, определяемыми экспериментально. Учет скольжения фаз, столкновения частиц и трения потока о стенки канала приводит к усложнению аналитических зависимостей, которые также нуждаются в опытной проверке из-за отсутствия в настоящее время надежных закономерностей для описания указанных явлений при течении двухфазных сред в соплах Лаваля.
Использование результатов экспериментальных исследований течения пароводяных и водовоздушных смесей в соплах Лаваля для расчета порошковых насадков не представляется возможным, так как количественные характеристики процессов значительно различаются. Выражения (1.6) и (1.10) для расчета давления в двухфазной среде в критическом сечении конфузорно-диффузорного насадка нуждаются в экспериментальном уточнении. Кроме того, в проанализированной литературе отсутствуют экспериментальные данные об изменении порозности порошковой аэросмеси при течении в конфузорно-диффузорном насадке.