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消防泡沫炮喷射原理

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消防泡沫炮喷射原理

发布日期:2017-04-10 作者: 点击:

由于在空气中,泡沫射流不再受到固土壁面的约束,当流速很高,雷诺数Re很大时,(一般泡沫喷嘴出口处的Re>104)可以认为射流的构造不受分子粘性的影响。这和有固体壁面约束条件的管内流是有明显区别的。

湍流程度较高的泡沫射出喷嘴以后,射流中仍然保持着湍流状况。湍流的本质是三维涡流的不规则变化。射流的横向发展一方面是由于引射作用而将周围非湍流的空气引入并进行湍流转化,另一方面是由于射流初始速度场的速度再分配而引起的射流横向动量的增大。

据相关试验和观察表明:射流在喷射出口处为充实状态,在距喷嘴一定距离内形成轴向动压为定值的充实射流的初始段,在初始段中由于空气被引入并与泡沫进行能量交换,使泡沫被分离成大小不等的泡沫团。泡沫充实射流核逐渐消失而使射流进入流体总动量基本上为常数的喷射主流段。射流的第三部分为发展阶段。这时由于射流半径的增加而使迎面空气阻力增加,从而加剧了泡沫团的进一步分裂。

泡沫喷嘴喷出的泡沫射流内部由于速度场的重新分布,泡沫与空气的动量交换以及没有消除的炮筒内的扰动等因素产生了径向力,径向力将伍射流扩散,并在表面张力的作用下分裂成大小不等的泡沫团。在这一过程中随着射流直径的扩大,空气阻力也随之增加,射流中不断分裂出来的泡沫团在空气阻力的作用下逐渐失去了轴向速度,先后脱离射流落到地面,形成泡沫的散步区域。

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