气体灭火系统喷嘴流量特性测试装置的研究

论文摘要

喷嘴是气体灭火系统中使用数量最多、最重要的部件之一。喷嘴喷射时的流量特性对灭火系统的灭火效果和安全性起着举足轻重的作用。气体灭火系统喷嘴流量特性测试装置的建立,对喷嘴流量特性的测试、检验和研究,以及对该类产品质量的监督具有重要的意义。本文介绍了几种典型气体灭火剂及灭火系统的特点,理论分析总结了喷嘴流量特性的基本理论,并介绍了喷嘴流量特性对气体灭火系统设计的重要意义。根据喷嘴流量特性的基本理论,研制和设计了喷嘴流量特性的测试装置,详细论述了试验装置的设计原理、秤重台的设计、喷射管道的设计、传感器的选型与安装、数据采集和处理软件的设计以及原理。利用设计的测试装置,进行了相关试验,初步研究了影响喷嘴流量特性的因素,通过不同的对比试验,确定了瓶组初始充装压力、充装介质和喷嘴孔口面积等因素对流量特性结果的影响程度。气体灭火系统喷嘴流量特性测试装置试用情况表明:该装置设计合理、方法可靠、性能稳定、易于操作,其整体技术性能能够满足工程需要。采用的测试方法既适用于喷射过程中气液两相流的状况,也适用于单相流的状况,避免了复杂的流动特性和热力学分析及计算等。喷嘴流量特性理论的研究和试验装置的建立,为标准规定喷嘴的流量特性性能确立了依据。在2006年申报制定的国家标准《气体灭火系统及零部件性能要求和试验方法》中,已经将喷嘴流量特性作为喷嘴的一项重要性能指标列入标准中,该标准已经得到标准委员会审查并报批。喷嘴流量特性试验装置的建立,为检测喷嘴流量特性性能提供了硬件支持。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 气体灭火系统的发展
• 1.2 研究喷嘴流量特性的重要意义
• 1.3 本论文创新点
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 喷嘴结构及流量特性
• 2.1 喷嘴结构
• 2.2 喷嘴流量特性
• 2.2.1 定义
• 2.2.2 基本理论
• 2.2.3 影响因素及作用
• 第三章 喷嘴流量特性测量装置的设计
• 3.1 设计原理
• 3.2 流量特性装置的设计
• 3.2.1 机械秤重台的设计
• 3.2.2 喷射管道设计
• 3.2.3 压力、质量测量装置的设计
• 3.2.4 A/D转换装置的设计
• 第四章 数据采集系统软件开发
• 4.1 软件环境
• 4.2 软件概要
• 4.2.1 试验软件流程图
• 4.2.2 试验参数的输入
• 4.2.3 数据采集
• 4.2.4 数据计算
• 4.2.5 曲线拟合
• 4.2.6 误差分析
• 4.2.7 历史查询
• 4.2.8 校验调整
• 第五章 喷嘴流量特性影响因素研究与分析
• 5.1 试验概述
• 5.2 试验分析与研究
• 5.2.1 不同的初始充装压力对喷嘴流量特性的影响
• 5.2.2 同一喷嘴、不同介质对喷嘴流量特性的影响
• 5.2.3 不同结构、不同孔口面积喷嘴对流量特性的影响
• 5.2.4 结果分析及装置的评价
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢