室内消火栓和孔板组合局部阻力系数-测定

1、室内消火栓和孔板组合局部阻力系数-测定            摘要：近年来出现了一种新的消火栓减压孔板安装方式，即将孔板安装在与消火栓出水端相连接的固定接口内。为准确获取消火栓与孔板组合局部阻力系数做了试验，并就其应用进行了讨论。 关键词：室内消火栓 减压孔板  Measurement of Local Resistance Coefficient of Indoor Water Hydrant and Orifice ComponentAbstract: A ne

2、w installation of orifice pressure reducer for indoor fire hydrant, which the orifice has to be located at a fixed joint attached to the outlet of hydrant, has appeared recently. The experiment to determine the exact value of the local resistance coefficient of the hydrant and orifice component has

3、been presented and the application of the results discussed.1试验目的为了保证各层室内消火栓的出水量不超过规定的流量，以使水枪的反作用力不至于引起消防人员操作困难，按照有关室内消火栓系统设计规范的要求，在消火栓栓口的出水压力超过0.5MPa的消火栓处应设置减压设施。目前主要的减压设施是采用减压孔板。以往的减压孔板是设置在消火栓前的直管段上，近年来出现了一种新的孔板安装方式，即将孔板安装在与消火栓出水端相连接的固定接口内(见图1)。这种安装方式已得到了消防主管部门的认可，并通过几年的工程实践证明是可行的。这种安装方式较直管段上法兰夹孔板

4、的安装方式有以下几个优点：第一、不必为孔板单独配置法兰及其它紧固件，安装十分简便；第二、在消火栓口可直接测量孔板的孔径，给工程验收和定期检测带来极大方便；第三、孔板不再长期浸泡于水中，减轻了水对孔板的锈蚀。众所周知，现在使用的孔板水头损失计算公式是直管段上的孔板公式。它是1984年规范组在众多的公式中经过反复计算和比较最终确定选用的，并没有做过专门的试验加以验证，多少显得根据不足。另外，根据水力学的理论，两个局部阻力件的安装间距小于其局部阻力影响长度时，两件间将出现水流状态的相互影响。其组合后的水头损失不再等于它们分别水头损失之和，一般是0.53倍的分水头损失之和。因此不能简单地将消火栓与孔板

5、组合局部阻力系数取值为消火栓局部阻力系数栓和孔板局部阻力系数孔之和。图2减压孔板综合上述情况，为了准确地获取消火栓与孔板组合局部阻力系数，以备编入国家建筑标准设计图集，方便设计人员正确选用，我们决定采用试验的手段直接测定，并委托中国水利水电科学研究院冷却水所对此进行了测定。2试验的原理、装置及内容2.1试验原理本次试验参照室内消火栓国家标准(GB3445-93)中第5.8条的规定进行，受试件(消火栓)前后测压断面距其中心均应为5D(D为直管内径)，如图3，采用压差计测量受试件前后的压力差(即水头损失)。但加上孔板后水头损失很大，因而没有现成的量程合适的压差计。在经过仔细分析后，决定在消火栓出口

6、后不设喷枪，将出水管在距消火栓中心5D处截断，让水自由出流，如图4所示。这样就将试验装置由测压差改成测阀前水压。下面对图4中1-1，2-2断面列伯努力方程，得到：图4试验装置示意图Z1+P1/+v12/2g=Z2+P2/+v22/2g+HW忽略位置高差，即Z    2007-05-18        1=Z2；又因v1=v2=v,P2=Pat（Pat为大气压力），则上式为：(P1-Pat)/=HW式中代表水的重度；(P1-Pat)即为1-1断面上压力表指示压力值，即表压力P表

7、。则P表/=HW其中HW=H(H为消火栓与孔板组合局部水头损失)。又知，局部水头损失计算公式：H=×(v2/2g)可导出局部阻力系数：=H/(v2/2g)对本试验，则=(P表)/(v2/2g)2.2试验装置 试验设备及管路系统如图5所示。150mm。 (5)测压孔：距消火栓中心5D(D为受试管内径)处设置测压断面。在该断面上沿管壁圆周相距90°设测压孔4个，孔径1.5mm。4个测压孔与测压管联箱相通，使4孔静压得以均衡。测压管联箱再与压力计联箱相接，可用于4种量程的压力计。 (6)放水箱：0.6m×0.6m×0.55m。箱内摆放消能塑料填料及防溅格栅，使水泵吸水箱与消火栓高速冲击出流隔离，有利于水泵入口水压稳定，最终稳定试验管件内水压。 (7)吸水箱：0.6m×0