排灌机械工程学报

作者：徐捷,袁寿其,薛林,向清江*

单位：1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心, 江苏 镇江 212013; 2. 应急管理部上海消防研究所, 上海 200032

关键词：消防水炮炮管,弯管,截面形状,数值模拟,水力性能

基金：消防应急救援装备应急管理部重点实验室开放课题资助项目(2019XFZB07,2019XFZB10)第一作者简介:徐捷(1995—),女,江苏靖江人,硕士研究生(2220724068@qqcom),主要从事流体机械研究

以大回转型大流量消防水炮炮管为研究对象,对3种流量工况下圆截面和不同离心率椭圆截面消防水炮炮管内三维定常流动进行数值计算,分析不同截面炮管内流体水力损失和出口流态,得到截面变化对消防水炮炮管内部流动的影响规律,结果表明:在3种流量工况下,圆截面炮管与非圆截面炮管水力损失Δp差异较小,变化范围在2.7%以内;出口湍动能随着炮管截面的椭圆离心率增大而增大,从云图分布中可看出峰值且逐渐偏离管道的中心轴线;出口涡通量J随着椭圆离心率的增大而减小,可达到小于圆截面J值的情况,说明压扁管道可减小出口截面上旋涡强度;竖向椭圆截面炮管平均出口速度偏差Δu_-小于圆截面炮管出口值,且随椭圆离心率的增大而减小,表明竖向压扁管道带来更好的速度均匀分布.相同离心率的竖向椭圆截面炮管比横向的椭圆截面炮管的平均出口速度偏差值低21%,竖向压扁的方式优于横向压扁方式.大回转水炮炮管数值模拟对比后的结果表明,改变流道截面将改善出口流态.

来源：2022年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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