第一篇第四章消防水力学基础知ppt课件

1、消防水力学根底知识讲授单位：四川消防总队主 讲：田继德培训单位：安岳菲美斯酒店责任公司参 训：范仲生 罗钟辉修 订：范仲生.主要内容：一、水的性质二、水的灭火作用三、消防射流.消防水力学是研讨消防给水实际中水的平衡和运动规律的一门科学，消防水力学的义务是运用流膂力学的根本实际，加上火场灭火供水阅历和消防水力实验数据、阅历、公式来处理消防给水实际中的实践问题。.一、水的性质.一水的根本特性水有三种形状：固体、液体和气体。液体和固体的主要区别是液体容易流动，液体与气体的主要区别是液体体积不易紧缩。水在常温下为液体，在常压下，水温超越100时，蒸发成气体，水温下降到0时，即凝结成固体称为冰。.1、水

2、的比热容大水温升高1，单位体积的水需求吸收的热量，称为比热容。水的比热容是4200J/L。水的比热容大，因此用水灭火，冷却效果好。2、水的汽化热高单位体积的水由液体变成气体需求吸收的热量称为汽化热。水的汽化热是2264kJ/L，水的汽化热很大，将水喷到火源处，使水迅速汽化成蒸气，具有良好的冷却降温作用。3、水结冰体积增大纯真的水当温度下降到0时，开场凝结成冰。.二水的主要物理性质1、密度和容重液体单位体积内所具有的质量称为密度，水在4时，其密度是1000kg/m3。液体单位体积内所具有的分量称为容重，又叫重度，水在4时，其重度是9807N/m3。.2、粘滞性粘滞性在液体静止或平衡时是不显示作用

3、的。由于水在管道或水带内流动要抑制粘滞力，因此，会产生水头损失。3、紧缩性水的体积随压力添加而减小的性质称为水的紧缩性。通常情况下，把水看成是不可紧缩的液体。4、膨胀性水的体积随水温升高而增大的性质称为水的膨胀性。在消防设计和火场供水中水的膨胀性可不思索。.5、溶解性溶质在水中的分散称为溶解。用水可以扑灭易溶于水的固体物质火灾；用水可以扑救比水重且不溶于水的可燃液体，如CS2火灾；用水可以稀释溶于水的可燃液体，使火灾得到控制或扑灭。6、导电性在火场上，射水灭火时，应留意防止触电，喷雾水枪可以用来扑救高压电气火灾，但要有一定的平安间隔。.7、水压与水锤作用水压是指水对容器壁和底部的压力，单位N。

4、压强是指单位面积上所遭到的压力作用，单位N/m2或pa。消防习惯上讲的压力不是对容器的压力,而是压强。压强单位：工程单位制，大气压at，千克/厘米2(kg/cm2),毫米汞柱(mmHg)，米水柱 mH2O；国际单位制，兆帕Mpa，帕pa，牛顿/米2 (N/m2),巴(bar)。1规范大气压=760mmHg=10.33 mH2O1工程大气压=736mmHg=1kg/cm2=10mH2o =0.1 Mpa=105 pa消防上常用工程大气压。. 水锤作用是指有压力的水在消防管道、水带内流动时，由于消防阀门、消火栓和水枪的迅速封锁或车辆碾压水带等作用，使管道、水带内水流瞬时改动流速，呵斥水压急速升高的

5、景象。由于水锤作用可以使管道、水带内的压力增大到正常压力的几倍、几十倍甚至上百倍，极易导致管道水带破裂，呵斥供水中断。水锤按阀门和水枪封锁时间长短分为完全水锤和不完全水锤两种。当封锁时间t2L/a时,称为完全水锤或直接水锤,式中L管道或水带的长度,m，a冲击波传送速度,m/s,直径0.2m的铸铁管a=1200 m/s，直径0.2m的铸铁管a=1435 m/s，新水带a=80 m/s,旧水带a=120 m/s；当封锁时间t2L/a时，称为不完全水锤或间接水锤。.由此可见，水锤作用与管道、流速、长度有关，特别是封锁阀门、水枪的时间影响很大。在火场供水中，由于水锤的作用，常引起水带的破裂，呵斥火场供

6、水中断，火势扩展，因此，在封锁管道阀门、水枪、分水器、驾驶员加压时应缓慢进展，以防止或减少水锤的破坏作用，同时还应防止车辆跨压充水的火场水带供水线路。.三水的化学性质1、水的分解2H、水的化学反响1水与活泼金属反响a+2HO=2aQ2水与金属粉末反响Zn +HO= Zn3水与金属氢化物反响NaH+ HO=aQ4水与金属硅化物反响Mg2Si+4 HO=2Mg()2Si4.5水与金属碳化物反响CaC2+2HO=Ca()2C2Q6水与硼氢类物质反响BH6+6HO=2HBO3+6Q7水与金属磷化物反响Ca3P2+6H2O=3Ca(OH) 2+2PH3Q由此可见，水与某些化学物质接触，有能够发生自燃，释

7、放出易可燃气体和大量热量以及有毒气体，从而引起熄灭或爆炸。因此，凡与水接触能引起化学反响的物质严禁用水扑救。可用干沙、7150灭火剂扑救。.二、水的灭火作用 .1、冷却作用2、窒息作用在普通情况下，空气中含有35%体积的水蒸汽时，熄灭就会停顿。3、稀释作用4、分别作用，又称为水力冲击作用5、乳化作用水的主要灭火作用是冷却作用。.三、消防射流.一消防射流类型消防射流是指灭火时由消防射水器具放射出来的高速水流。常见的射流类型有密集射流和分散射流两种类型。.1、密集射流高压水流经过直流水枪喷出，构成结实的，水滴粒径大于1000um的射流称为密集射流。密集射流耗水量大，射程远，冲击力大，机械破坏力强。

8、建构筑物室内消火栓给水系统中配备的直流水枪和消防车上运用的直流水枪，都是以密集射流扑救火灾。.2、分散射流高压水流经过离心作用、机械撞击或机械强化作用使水流分散成点滴形状分开消防射水器具，构成分散状或幕状射流称为分散射流。分散射流根据其水滴粒径大小又分为喷雾射流和开花射流两种类型。.1喷雾射流。水滴粒径平均小于100um的分散射流，称为喷雾射流。喷雾射流由喷雾水枪产生。喷雾射流的特点是控制面积大，用水量省，熄灭区蒸汽浓度大，吸收大量汽化热，隔绝空气，降低空气中含氧量，有良好的冷却和窒息作用，同时，水渍损失小，除烟效果好。2开花射流。分散射流时，水滴平均粒径在100um1000um之间，用来降低

9、热辐射的伞形水射流，称为开花射流。开花射流由开花水枪或多用水枪产生。.二消防射水器具消防射水器具是把水按需求的外形有效地放射到熄灭物上的灭火器具，包括消防水枪和消防水炮。 .水枪Q.脉冲水枪多用水枪喷雾水枪直流水枪.1、水枪的分类1按射水水流形状分为：直流水枪水滴粒径d1000um；开花水枪水滴粒径d在100um1000um之间；喷雾水枪水滴粒径d 100um。2按操作方式分为：手持式水枪水枪喷嘴口径19mm；带架式水枪水枪喷嘴口径19mm。3按水枪功能分为：常规水枪；多用水枪多用水枪既可放射直流，又可放射雾状射流，有的还可放射水幕，对火场需求顺应性强。4按压力分为：低压水枪任务压力在0.21

10、.6Mpa之间；中压水枪任务压力在1.62.5Mpa之间；高压水枪任务压力在2.54.0Mpa之间；超高压水枪任务压力4.0Mpa。.2、直流水枪1直流水枪的分类。直流水枪是一种放射密集充实水流的水枪，在灭火中，主要运用直流水枪，具有射程远、水量大，冲击力强等优点。直流水枪又可分为普通直流水枪和开关式直流水枪两种。常用的直流水枪喷嘴口径有13mm、16mm、19mm三种。.2直流水枪的运用。直流水枪的反作用力是指水枪射水时的后座力，水枪射流的反作用力，与射流方向相反，力的大小与射流喷出的作用力相等，射流的能量越大，产生的反作用力越大。因此，如变卦射流方向时应缓慢操作；运用开关式直流水枪时，开关

11、动作应缓慢进展，以免产生水击景象，呵斥水带爆破或影响消防员平安。.3水枪充实水柱火场上水枪的充实水柱又叫水枪的有效射程，是针对直流水枪的密集射流而言的。充实水柱是这样定义的：手持式直流水枪，由水枪喷嘴起至射流90%的水柱水量穿过直径为38cm圆孔处的一段射流长度称为充实水柱。带架式直流水枪，由水枪喷嘴起至射流90%的水柱水量穿过直径为125cm圆孔处的一段射流长度称为充实水柱。通常情况下，水枪充实水柱是针对手持式直流水枪而言的，用SK表示。.扑灭不同建筑物火灾对水枪充实水柱的要求不同：对于建筑高度不超越100m的高层民用建筑，SK不应小于10m；高层工业建筑和建筑高度超越100m的高层民用建筑

12、，SK不应小于13m；甲乙类厂房、层数超越6层的公共建筑和层数超越4层的厂房仓库，SK不应小于10m；高架仓库和体积大于25000m3的商店、体育馆、会堂、展览建筑，车站、码头、机场建筑等，SK不应小于13m；普通性的低层建筑，SK不应小于7m；地下工程SK不应小于10m；停车库、修车库，SK不应小于10m；扑灭室外火灾，SK应为1015m；扑灭易可燃液体油罐火灾，石油化工火灾，SK不应小于17m。在火场上，最常用的SK为1015m之间。.4水枪的水力性能 水枪的水力性能是指水枪喷嘴压力hq与射水量Q、有效射程SK之间的关系。 火场上常采用19mm直流水枪，几种常用的有效射程与水枪喷嘴压力、射

13、水量的技术数据是：SK(m)hq(104Pa)Q(L/s)1013.54.61320.55.715276.51735.57.5.5水枪的控火才干 水枪的控制面积 水枪的控制面积按下式计算： A =Q/q式中：A每支水枪的控制面积，m2； Q每支水枪的流量，L/s； q灭火用水供应强度，L/sm2 ， q普通取0.120.2 L/sm2。.例，当火场有效射程为15m时，问一支19mm直流水枪的控火面积是多少m2？解：19mm直流水枪， SK=15m， Q=6.5 L/s当q=0.12 L/s. m2时， A=Q/q=6.5/0.12=54 m2当q=0.2 L/s. m2时， A=Q/q=6.5

14、/0.2=32.5 m2为便于运用，当建筑物内可燃物数量较少火灾荷载密度 G50 Kg /m2时，一支19mm直流水枪控制面积可按50 m2估算；当建筑物内可燃物数量较多火灾荷载密度G50Kg/m2时，一支19mm直流水枪控制面积可按30 m2估算。因此，一支19mm直流水枪的控火面积按3050 m2估算。. 水枪的控制周长水枪的控制周长按下式计算： L =Q/q式中：L每支水枪的控制周长，m； Q每支水枪的流量，L/s； q灭火用水供应强度，L/s. m，q普通取0.40.8 L/s. m。经过计算，一支19mm直流水枪的控火周长为816m，普通按1015m估算。根据火场熄灭面积或熄灭周长和

15、水枪的控制面积或控制周长，可以确定水枪数量，进而确定消防车数量。.3、喷雾水枪喷雾水枪是一种放射雾状射流的消防水枪。喷雾水枪的特点是：比密集充实射流有更好的冷却和窒息效果，对可燃液体及气体有吹灭和乳化作用，有良好的隔绝热辐射效果和电绝缘性能，有剧烈的驱散烟气才干。该水枪适用于扑救建筑物室内火灾，带电设备火灾，可燃粉尘火灾及部分可燃液体和气体火灾等，还可稀释浓烟及可燃气体和氧气的浓度。1喷雾水枪的分类喷雾水枪分为离心式喷雾水枪、机械撞击式喷雾水枪和簧片式喷雾水枪三种。.2喷雾水枪的运用a.合理确定喷雾角度。扑救普通火灾时，可取3050，添加射程。扑救强酸、碱等化工原料及粉状可燃物时，应适当扩展喷

16、雾角，减少冲击力，防止飞溅事故的发生。b.扑救液体流淌火灾时，应有一定的俯射角，并以先近后远的顺序向前推进。c.扑救大面积可燃液体火灾初期，为防止水流夹带大量气流进入引起扰动，引起热辐射强度添加，应留意消防员的隔热防护。.4、开花直流水枪开花直流水枪是一种放射直流水流和开花水流的水枪。由于开花直流水枪可以单独或同时放射密集充实射流和伞形开花射流，常在火场中以伞形开花射流隔离热辐射，掩护消防员进入火场接近火源，以密集射流扑救普通固体物质火灾或冷却维护其他物质。.5、多用水枪多用水枪既可放射密集射流，又可放射雾状射流，有的还可放射水幕，而且几种射流可以互换，组合运用，机动性能强，对火场需求顺应性好

17、。多用水枪最好不要用于扑救带电设备火灾，以免误操作呵斥损伤。6、脉冲水枪脉冲水枪是一种新型水枪，它主要由脉冲水枪、高压气瓶、贮水罐等部件组成，有效射程10m。其水渍损失小、用水量省、灭火效率高，可以放射超细水雾，主要扑救初起、小面积的A、B、C类火灾、交通工具火灾和电气设备火灾。.7、水炮SP、泡沫炮PP水 炮泡沫炮. 习惯上将流量16L/s的射水设备定义为消防水炮。 消防水炮普通安装在消防车、消防艇上或油罐区、港口码头、大空间等场所。当发生大规模、大面积火灾时，由于剧烈的热辐射和浓烟使消防员难以接近火源实施射水活动，或遇大风消防水枪射流会被冲散，在这些情况下，需求采用流量大、有效射程远的消防

18、水炮进展灭火。.1消防水炮的构造消防水炮由支配手柄、台座、回转锁定柄、双分水管、射水口集水弯管、可调理喷头、双手柄、压力表等组成。2消防水炮的分类消防水炮按安装方式分为固定式、车载式和挪动式水炮三种类型；按控制方式可分为手动消防水炮、电控消防水炮和液控消防水炮三种类型。.3消防水炮的性能参数PSD40型挪动式水炮任务压力8x105pa，压力范围510 x105pa，流量040L/s，直流射程60m，雾化角0110 ，程度回转角360 ，最大仰角75 。SP32型水炮系利用支配杆控制俯仰和程度旋转，它既可装载于消防车上，也可固定于灭火系统上。额定任务压力1.2Mpa，出水口径有22、28、35m

19、m,流量分别为22、28、35L/s，射程50，仰角7，俯角20 ，程度旋转360 。.消防水力学根底知识练习题.一、判别题1、水有三种形状：固体、液体和气体。液体和固体的主要区别是液体容易流动，液体与气体的主要区别是液体体积不易紧缩。2、水温升高1，单位体积的水需求的热量，称为比热容。需求吸收的热量3、水的比热容比其他液体的比热容都要小。大4、单位体积的水由液体变成气体需求吸收的热量称为汽化热。5、纯真的水当温度下降到4时，开场凝结成冰。0.6、液体单位体积内所具有的分量称为密度。质量7、液体单位体积内所具有的质量称为容重。分量8、水结成冰，由液体形状变成固体形状，水分子间的间隔减小，因此体积随之减小。间隔增大，体积增大9、处于流动形状的水不易结冰，因此，为不使水带内的水冻结成冰，在冬季火场上，当消防队员需求转移阵地时不要封锁水枪。10、粘滞性在液体静止时是不显示作用的。11、粘滞性是水在管道或水带内流动产生水头损失的内因。12、水的体积随压力减小而添加的性质称为水的紧缩性。压力添加而减小.13、通常把水看成是不可紧缩的液