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涡喷消防车的工作原理
涡喷消防车的工作原理
涡喷消防车采用航空涡轮喷气发动机,架设于高性能汽车底盘,配装常规消
防车的容罐、消防泵,具有和常规消防车相同的高速行驶能力,具备装备常规灭
火和涡喷发射两套灭火系统。涡喷消防车以歼 5 战斗机 WP—5 型涡喷发动机为主
动力,在发动机工作时,空气进入压气机,在其中受离心力的作用经压缩后的空
气进入燃烧室。当燃油经工作喷砠喷入燃烧室内的火焰筒中时,与进入燃烧室内
的部分压缩空气混合并燃烧,其余压缩空气沿火焰筒侧壁的进气孔进入火焰筒
内,以进行补充燃烧,并与燃气混合,降低燃烧气温度,燃烧后的高温高压气体
以高速冲击涡轮叶片,将灭火剂撞击成雾状颗粒,以巨大动能,远距离,高强度,
大范围地喷射直接灭火。
灭火机理
涡喷发动机产生的高压气体将水撞击后,改变了水的物理性能,变成了细水
雾,提高了水的灭火效果,细水雾的粒径一般在 40 微米至 200 微米范围内,比
表面积较一般水滴大 1700 倍,在火场中能完全蒸发,吸热效率高,冷却效果好,
可以射入火区深部,灭火效果大大提高。细水雾灭火剂在灭火过程中具有以下特
性阻止燃烧进行:
水雾冷却气态燃烧产物
水雾冷却气态燃烧产物主要是通过传导和对流实现的。水雾在传热方面拥有
巨大的优势在于其巨大的比表面积。水雾的蒸发涉及传热和传质两个过程,在这
两个过程中,热量通过传导和对流从周围“烟气”转移到雾滴表面,同时水蒸气
通过对流和扩散逸入热气流中。
水雾冷却固体可燃物表面
除了从热烟气吸热外,水雾也从灼热固体表面,包括难烧可燃物(A 类火灾),
未燃可燃物和各种不燃物表面(如墙、金属结构)吸收热量。
水雾引起的热辐射衰减
水有吸收热辐射的能力,在消防中水雾的高密度冲击中,极其迅速的蒸发,
产生高强度的吸热屏障,遮断热辐射的传递,降低对燃料的热反馈。并且,水雾
可以使消防队员免受火场热辐射的威胁。
水雾的惰化作用
由于水雾的直径较小,比表面积较大,吸收热量后,迅速蒸发,变为水蒸气,
体积能膨胀 1700 多倍。在这个过程中,惰化介质(水蒸气)能限制火焰向外传
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播,并且使被“包围”的火焰窒息。对于有屏蔽空间而言,雾滴汽化前,氧含量
为 21%,氮含量为 79%,随着水的迅速汽化,水蒸气含量将迅速增大,同时氧含
量迅速减小,当氧含量在火源周围空间减小到 16~18%时,火焰将被窒息。
涡喷消防车的性能数据
玉溪支队购置的涡喷消防车是由江苏卡威专用汽车制造有限公司生产,车长
11 米,宽: 米,高: 米,满载质量: 吨,水罐容量:4 吨,泡沫
罐容量 2 吨,涡喷发动机喷射功率≥6000kW、涡喷发动机的出口射流速度
≥300m/s、出口温度可以达到 200~300℃,喷射水雾流有效灭火距离≥80m、扑
灭 80 平方米油池火的时间≤10s。该车配有无线遥控控制车载炮,有效射程为
60 米。该车还加装有线自动遥控系统,在 30m 范围内,对涡喷灭火系统的旋转、
俯仰实行操作。
涡喷消防车的特点
涡喷消防车是将航空燃气涡轮发动机作为喷射灭火剂的动力,涡喷发动机产
生出 4000