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消防泡沫炮噴射原理

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消防泡沫炮噴射原理

發布日期:2017-04-10 作者: 點擊:

由于在空氣中,泡沫射流不再受到固土壁面的約束,當流速很高,雷諾數Re很大時,(一般泡沫噴嘴出口處的Re>104)可以認為射流的構造不受分子粘性的影響。這和有固體壁面約束條件的管內流是有明顯區別的。

湍流程度較高的泡沫射出噴嘴以后,射流中仍然保持著湍流狀況。湍流的本質是三維渦流的不規則變化。射流的橫向發展一方面是由于引射作用而將周圍非湍流的空氣引入并進行湍流轉化,另一方面是由于射流初始速度場的速度再分配而引起的射流橫向動量的增大。

據相關試驗和觀察表明:射流在噴射出口處為充實狀態,在距噴嘴一定距離內形成軸向動壓為定值的充實射流的初始段,在初始段中由于空氣被引入并與泡沫進行能量交換,使泡沫被分離成大小不等的泡沫團。泡沫充實射流核逐漸消失而使射流進入流體總動量基本上為常數的噴射主流段。射流的第三部分為發展階段。這時由于射流半徑的增加而使迎面空氣阻力增加,從而加劇了泡沫團的進一步分裂。

泡沫噴嘴噴出的泡沫射流內部由于速度場的重新分布,泡沫與空氣的動量交換以及沒有消除的炮筒內的擾動等因素產生了徑向力,徑向力將伍射流擴散,并在表面張力的作用下分裂成大小不等的泡沫團。在這一過程中隨著射流直徑的擴大,空氣阻力也隨之增加,射流中不斷分裂出來的泡沫團在空氣阻力的作用下逐漸失去了軸向速度,先后脫離射流落到地面,形成泡沫的散步區域。

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