随着我国经济的不断发展,建筑物正在向大型化、高层化、密集化趋势发展,同时也对大型建筑防火救灾提出了更高的要求。与传统消防水炮相比,具有自适应炮头的消防水炮能够在任意流量下以近最佳射流状态下进行工作,流量大,射程远,水力学性能明显提高。目前我国消防设备行业的核心技术和销售利润长期被国外公司垄断,国内自主研发消防水炮综合性能上与国外产品依然差距明显,产品更新换代较慢,严重阻碍了消防设备的发展。因此,对影响消防水炮水力学性能的核心技术进行研究,打破国外公司垄断,为实现消防设备产品国产化、系列化提供支持。制定了消防水炮稳流器仿真流程,确定了压力损失性能和稳流性能两种评价标准,建立了稳流器三维流体域几何模型和有限元模型,确定了仿真参数设置和数据处理的方法。以一种星形稳流器结构为例,分别研究了其均布叶片数量、圆角尺寸和轴向长度对其水力学性能的影响规律,形成了一套研究稳流器结构参数变化对水力学性能影响的研究策略。以此为基础,共研究了6种不同结构形式的稳流器,并确定了一种性能较优的“均布叶片”数量为6的错位分布两段式星形稳流器。采用理论和仿真相结合的方法,建立消防水炮整体的伯努利方程和喷芯受力平衡方程,通过求解方程确定消防水炮喷芯开口度和系统流量之间的函数关系,建立消防水炮喷芯开口度理论。根据消防水炮开口度试验系统要求,设计、加工一种试验工装,并进行安装和调试。通过国标试验得出喷芯开口度试验数据并进行处理,得到消防水炮的流量随喷芯开口度的变化函数关系,并验证消防水炮喷芯开口度理论的正确性。通过对消防水炮稳流器的水力学性能的研究,建立喷芯开口度理论并通过了试验验证,为消防水炮自适应炮头核心技术的研究提供了一种新而有效的方案,并为其他类似机构的水力学性能研究提供一定的参考。