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随着灭火技术的大规模发展,哈龙灭火剂由于对臭氧消耗极大,严重影响环境,被国际协会禁用,越来越多的哈龙替代技术逐步进入市场用于扑灭各类火灾,常见的技术主要包括泡沫、惰性气体、超细干粉和细水雾灭火系统,其中细水雾灭火技术以高效清洁等优点被各领域广为应用。本文介绍了细水雾灭火技术的发展过程和实现原理,阐述了现有细水雾灭火技术优缺点,在实验的基础上,设计了一种新型的细水雾灭火系统——压气水预混扇形喷雾系统。本文着重分析了压气水预混扇形喷雾的雾化特性和灭火特性,并通过实验,实现了该灭火系统,最后利用FLUENT数值模拟软件对压气水预混扇形喷雾性能进行仿真模拟,结合理论、模拟、实验三者的结果,得出了压气水预混扇形喷雾灭火技术的最佳参数。在雾化性能实验研究中,利用雾滴粒径分析仪以及其他的测量工具对不同气水配比、不同类型预混器、不同孔径的扇形喷嘴和不同切槽角度下的喷雾系统的雾化性能进行测试。通过对比在不同条件参数下的喷雾雾化性能,找出在喷雾呈最优状态时的各项条件参数,并将其与同等用水量条件下的高压水喷雾进行比较,实验结果表明压气水预混扇形喷雾最佳预混器为旋转射流式预混器,水压为0.7MPa,气压为0.6MPa,水流量稳定在10L/min,气流量稳定在18 m~3/h时,切槽角度为80°的3mm孔径扇形多喷嘴喷雾的雾化性能最佳且要明显高于同等用水量下的高压水喷雾雾化性能。利用流体力学计算软件FLUENT18.0建立扇形喷嘴三维模型并对其进行网格划分和边界设定,并选用DPM模型进行模拟。设定模拟条件参数(包括气压、水压、扇型喷嘴孔径、喷嘴切槽角度)为扇形喷雾实验中得出的最佳雾化条件下的参数,并对扇形喷雾呈不同角度斜射向地面后的雾化效果进行模拟,得出在不同斜射角度下的喷雾的雾滴粒径、雾滴速度、喷雾面积以及喷雾的迹线图,并与高压细水雾喷雾进行对比,模拟研究表明压气水预混扇形喷雾在以45°角斜射时弥漫效果、雾滴粒径和喷雾速度均优于同水量条件下的高压水喷雾。在标准受限空间内进行压气水预混扇形喷雾熄灭汽油火实验时,通过热电偶、烟气分析仪等设备对灭火数据进行采集,分析喷雾在不同条件(扇型喷嘴孔径、斜射角度等)下的灭火效果,并与高压水喷雾灭火效果对比。研究表明喷嘴孔径为3.0mm的压气水预混扇形喷雾在最佳安装高度2.3m下以45°角斜射时灭火效果最佳,灭火范围最广,灭火时间小于同等用水量条件下的高压水喷雾。