超细干粉灭火剂管内流动沿程压力损失特性研究(4)
1.5 流体运动沿程阻力损失国内外研究的历史和现状
1.6 总结
综上所述，以往对管道沿程压力损失特性方面的研究主要在液体或气体方面，对于气固两相的管内流动研究也主要集中在低压或较大粒径粉体方面，但在实际应用过程中，超细粉体浓度及管路压力变化同样影响着沿程压力损失，从而影响到干粉的喷射范围和喷射速度等性能。因此，本文通过常温下干粉管内流动沿程的压力损失进行模拟实验，探讨了其在常温下的压力损失情况及对灭火剂喷施的影响，从而为超细干粉灭火剂的灭火工作提供理论和数据支持，对它的实际设计具有指导意义。
1.7 本课题研究方法及目的
1.7.1 研究方法
本课题的研究方法是:查找相关书籍和参考文献，从理论上找到影响超细干粉沿程压力损失的因素，确定各因素对压力损失影响的方向及大小，为建立相应的沿程压力损失计算模型奠定基础。
具体研究方法:首先依据现有的超细干粉灭火装置，把参数调节到实验运行状态，使其正常运转，通过模拟实验，研究超细干粉灭火剂管内流动过程中，气固比、起始释放压力等因素对其管内流动的沿程压力损失特性的影响规律。对于本课题来说，由于所要建立的数学模型是由实验测量得到的一组离散数据，所以选用数据分析方法。
1.7.2 本论文的主要目的
通过本毕业设计，了解超细干粉灭火剂在管内流动时的沿程压力损失特性，掌握管内流动沿程压力损失特性的测量方法，探讨气固比、起始压力等因素对沿程压力损失的影响。通过查阅相关文献资料、确定研究方案、并进行相关测试，锻炼实验动手能力，培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力，学习科学研究的基本方法，为今后的工作、学习打下基础。
2 超细干粉沿程压力损失特性的理论分析
流体具有粘性，在通道内流动时，流体内部流层之间存在相对运动和流动阻力。流动阻力做功，使流体的一部分机械能不可逆地转化为热能而散发，从流体具有的机械能来看是一种损失。人们在长期的工作实践中，发现管道的沿程阻力与管道的流动速度之间的对应关系有其特殊性。当流速较小时，沿程损失与流速一次方成正比，当流速较大时，沿程损失几乎与流速的平方成正比，并且在这两个区域之间有一个不稳定区域。这一现象，促使英国物理学家雷诺于1883年进行实验研究[23]。
超细干粉在管内传输过程中会受到各方面的影响，在本论文中主要分析了导致沿程压力损失的四个主要因素：起始压力、初始气固比、喷口直径和管程长度。一些其他因素如超细干粉性状、管线内壁的粗糙度、管路弯头等都会对压力变化有影响，但限于本论文的篇幅，在此仅讨论起始压力、初始气固比、喷口直径和管程长度四种因素对压力损失的影响。
2.1超细干粉在管道内的流动
超细干粉颗粒在沿管线内部流动的过程[24]，对于在管道内运动的运动可以用雷诺数Re来表征。雷诺数Re定义为：物体周围的空气(流体)介质由于加速或减速而引起的惯性力与由于空气(流体)黏滞而引起的黏滞摩擦力之比:
式中，v为空气(流体)与物体间的相对速度，ρg为空气(流体)介质的密度，η为空气(流体)介质的动力黏度，d为物体(粒子)的直径或管道的内径，其中的v为相对速度，无论是物体(粒子)在静止空气中运动，还是空气介质在静止物体周围运动，其雷诺数都可用上式估算，进一步定义
υ称为运动黏度。将υ带入((2.1)式，则((2.1)式变为:
雷诺数Re的数值大小直接描述了流体介质(空气、油雾颗粒、水等其它流体)
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