消防炮具有流量大、射程远和工作稳定可靠等特点，已成为消防实战中运用最广泛的灭火装备之一。传统的消防炮由于炮体自身结构存在多个弯曲，造成水流动能量损失直接影响了消防炮射程，增加了能耗，降低了灭火效率。本文通过机构创新，采用基于并联结构的型式，将消防炮弯管流道用直管代替，对提高消防炮的射程，增加反应敏捷度，切实提高灭火效率具有重要的意义。本文所开展的主要研究工作如下：首先，对消防炮的灭火系统进行了分析，根据国家相关标准和市场上的产品信息确定了消防炮性能参数和结构参数。通过机构创新和结合机械设计相关理论知识，设计出了满足消防炮工作时所需要的两个转动自由度的串、并混联机构-基于并联结构的消防炮，成功将直管流道运用在消防炮上。并运用第三强度理论对消防炮炮管壁进行了应力校核和验证。然后，针对消防炮流线型喷嘴长度最佳取值问题，采用Fluent数值模拟方法仿真不同长度的流线型喷嘴对消防炮射流性能影响，通过分析喷嘴射流的速度、压力以及湍动能物理变化规律得出最佳的长度取值范围。确定长度值后，采用三维建模软件建立喷嘴实体剖面模型，并运用Matlab计算得到了喷嘴流道母线不同角度对应的坐标值。通过分析消防炮喷嘴的喷射介质以及磨损程度等，对喷嘴的材质进行了选择。最后，以传统串联结构消防炮和本项目设计的基于并联结构消防炮为研究对象，运用相关水力学理论知识对两者的流道压降和射流反冲力进行了计算，并运用Fluent软件对两者的流道压力场进行了仿真分析，结果验证了并联结构的消防炮水力学性能的优越性。