作原理及控制方式等，為風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)做參考。
關(guān)鍵詞：汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧火災(zāi)探測(cè)器
1引言
迄今為止，尚無(wú)相關(guān)規(guī)范對(duì)汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)滅火系統(tǒng)做出規(guī)定。汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室造價(jià)高昂，一旦發(fā)生火災(zāi)，若不能及時(shí)滅火，將造成重大經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)特殊、功能特殊、環(huán)境溫度特殊，存在特殊的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，需要設(shè)置與之相適應(yīng)的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，既需保證有效滅火，又不可影響風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的正常實(shí)驗(yàn)功能。本文將簡(jiǎn)要介紹高壓細(xì)水霧，然后對(duì)汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合工程實(shí)際，介紹汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)方案。
2高壓細(xì)水霧簡(jiǎn)介
高壓細(xì)水霧是利用水作為滅火介質(zhì)，采用特殊噴頭在特定的壓力范圍內(nèi)（通常壓力為10MPa）將水流直接分解成細(xì)小水滴（Dvo．99 < 200腳m,Dv0.5 < 100腳m）進(jìn)行滅火的一種固定式滅火系統(tǒng)卩]。
2．1高壓細(xì)水霧滅火機(jī)理
(1)汽化吸熱降溫作用
由于霧滴粒徑很小，它的比表面積很大，因而水滴的表面換熱系數(shù)增大，在環(huán)境溫度升高時(shí)，可以迅速汽化。水的汽化潛熱很大，約為2257凵從g，遠(yuǎn)大于水的溫升吸熱量（387kJ從餅因而可吸收大量熱量，降低火場(chǎng)溫度，保護(hù)人員與設(shè)備
2隔絕氧氣窒息作用
細(xì)水霧在火焰周?chē)杆僬舭l(fā)，產(chǎn)生大量水蒸氣，大大稀釋火焰附近的氧氣濃度，從而窒息滅火。
3隔絕熱輻射
細(xì)水霧具有屏蔽輻射熱作用，降低火源對(duì)周?chē)矬w的熱輻射，阻止火災(zāi)的蔓延，減少熱輻射對(duì)人員的傷害，抑制火災(zāi)蔓延。
2．2高壓細(xì)水霧的技術(shù)優(yōu)勢(shì)相比水噴淋，細(xì)水霧的主要優(yōu)勢(shì)在于：
(l)用水量少
高壓細(xì)水霧利用水噴淋1 /20的水量，撲滅同等規(guī)模的火災(zāi)，并且控火、滅火時(shí)間更短，滅火效率更高，高效利用水資源。
2有良好的電氣絕緣性
高壓細(xì)水霧的霧滴直徑小，質(zhì)量輕，因而可長(zhǎng)期懸浮在空氣中，絕大部分霧滴受熱蒸發(fā)，灑落到設(shè)備上的水滴少而且不連續(xù)，因此具有良好的電氣絕緣性，不會(huì)影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。
相比氣體滅火系統(tǒng)，細(xì)水霧的主要優(yōu)勢(shì)在于：
(1)滅火可靠性高
〔2）安全無(wú)毒，可用于有人員存在的場(chǎng)所
?¨3??綜合防災(zāi)能力強(qiáng)
3風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析
汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室是汽車(chē)行業(yè)最重要的實(shí)驗(yàn)室之一。風(fēng)洞測(cè)試倉(cāng)內(nèi)低溫可達(dá)一40 ℃高溫可達(dá)60 ℃。
汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室起火最可能的情況是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)著火，主要可燃物為汽油。根據(jù)前文對(duì)細(xì)水霧的介紹，相比氣體滅火系統(tǒng)和水噴淋，高壓細(xì)水霧是更適合汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的滅火系統(tǒng)。
而人們普遍關(guān)心的問(wèn)題是“高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在低溫條件下是否可以正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)良好的滅火功能"。針對(duì)此問(wèn)題，進(jìn)行以下分析：
第一，理論上來(lái)說(shuō)，在一40 ℃的低溫條件下，起火的概率極小?；鸬男纬杀?br />
須具備可燃物、氧氣及熱源三大要素，要使火災(zāi)持續(xù)進(jìn)行，此三要素缺一不可。
第二，在高壓細(xì)水霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工中，需針對(duì)保護(hù)區(qū)域的實(shí)際情況采取相應(yīng)的保溫措施。
第三，假設(shè)溫度為一40 ℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確實(shí)起火了，考慮兩種極端情況：極端情況一：火勢(shì)較大，那么起火房間內(nèi)的溫度會(huì)迅速上升，至少上升至0攝氏度以上，在此溫度下，細(xì)水霧完全可以正常噴放，噴放出的霧滴不會(huì)結(jié)冰。高壓細(xì)水霧系統(tǒng)可以正常運(yùn)行并保證良好的滅火功能。
極端情況二：火勢(shì)很小，不能使實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度整體上升至0 ℃以上，那么至少火焰正上空及附近區(qū)域的溫度是大于0 ℃的，這樣就能保證火焰附近的細(xì)水霧噴頭正常噴放，噴放出的霧滴會(huì)在火焰周?chē)杆傥鼰釟饣粫?huì)結(jié)冰
總之，高壓細(xì)水霧系統(tǒng)在一40 ℃的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可以正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)其良好的滅火功能。
4風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧設(shè)計(jì)方案
4．1設(shè)計(jì)方案概述
在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室設(shè)置一套開(kāi)式局部高壓細(xì)水霧系統(tǒng)：在放置汽車(chē)的鋼板上布置一圈細(xì)水霧微型噴頭，噴頭斜向上45。角安裝，細(xì)水霧以斜向上45。角噴向汽車(chē)；在汽車(chē)兩側(cè)墻壁上布置一層噴頭，噴頭水平安裝，細(xì)水霧水平噴向汽車(chē)。如此，細(xì)水霧噴放后可對(duì)汽車(chē)形成全籠罩結(jié)構(gòu)，達(dá)到較好的滅火效果高壓細(xì)水霧
施工技術(shù)與應(yīng)用 災(zāi)的探測(cè)。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室主要涉及汽油火，同時(shí)具有爆炸危險(xiǎn)，因此適合采用防爆型紅外火焰探測(cè)器 4．5系統(tǒng)工作原理及控制方式 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的控制室內(nèi)設(shè)置報(bào)警控制主機(jī)、高壓細(xì)水霧區(qū)域控制閥、高壓細(xì)水霧控制按鈕盒 工作原理：風(fēng)動(dòng)測(cè)試倉(cāng)內(nèi)起火后，開(kāi)啟區(qū)域控制閥和高壓細(xì)水霧泵組，主泵向開(kāi)式噴頭供水，噴霧滅火。 系統(tǒng)具自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和應(yīng)急操作三種控制方式。 自動(dòng)控制：高壓細(xì)水霧開(kāi)式系統(tǒng)是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)開(kāi)啟區(qū)域控制閥和高壓細(xì)水霧泵組，主泵向開(kāi)式噴頭供水，噴霧滅火。 手動(dòng)控制：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)火災(zāi)且自動(dòng)控制還未動(dòng)作，可按下控制室內(nèi)按鈕盒上啟閥和啟泵按鈕，啟動(dòng)系統(tǒng)，噴霧滅火。 機(jī)械應(yīng)急操作：當(dāng)自動(dòng)控制與手動(dòng)控制失效時(shí)，通過(guò)操作區(qū)域控制閥的手柄，打開(kāi)控制閥，啟動(dòng)系統(tǒng)，噴霧滅火。
4，2設(shè)計(jì)參數(shù)
1系統(tǒng)持續(xù)噴霧時(shí)間30min。
2最不利點(diǎn)噴頭工作壓力不低于10MPa。
4，3噴頭選型
試驗(yàn)室車(chē)輛底部采用開(kāi)式K．238微型噴頭，噴頭的安裝間距為0．5m（可適當(dāng)調(diào)整）。密集的微型噴頭噴出密集的水霧，可快速撲滅汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)火災(zāi)。
試驗(yàn)側(cè)墻采用開(kāi)式K=2．74噴頭，噴頭的安裝間距不大于3．0m，不小于
2．0m，距墻不大于1.5m。噴頭距地面3．4m。大流量的細(xì)水霧噴頭噴出大量細(xì)水霧與汽車(chē)底部的微型噴頭相互配合，對(duì)汽車(chē)形成全籠罩結(jié)構(gòu)，可高效滅火。
4，4火災(zāi)探測(cè)器的選擇
風(fēng)洞測(cè)試倉(cāng)內(nèi)低溫可達(dá)一40 ℃，高溫可達(dá)℃，溫度變化范圍太大，不合適采用感溫探測(cè)器。
風(fēng)洞測(cè)試倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)時(shí)存在高速氣流，易將火災(zāi)產(chǎn)生的煙霧吹散，因此也不適合采用感煙探測(cè)器。
火焰探測(cè)器感應(yīng)的火災(zāi)參量包括火焰輻射強(qiáng)度和頻率，不受環(huán)境溫度和氣流影響。而紅外火焰探測(cè)器，由于其探測(cè)波長(zhǎng)較長(zhǎng)，較適合含碳類(lèi)液體火
5結(jié)語(yǔ)
(1)通過(guò)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析可見(jiàn)，相比傳統(tǒng)的水噴淋和氣體滅火系統(tǒng)，高壓細(xì)水霧是更適合風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)滅火系統(tǒng)。
（2）通過(guò)分析可知，高壓細(xì)水霧在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室低溫環(huán)境下仍然可以正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)其良好的滅火功能。
〔3）風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)火災(zāi)探測(cè)器適宜采用防爆型紅外火焰探測(cè)器。
4風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室適宜設(shè)置一套開(kāi)式局部高壓細(xì)水霧系統(tǒng)，在車(chē)輛底部和側(cè)墻分別布置細(xì)水霧噴頭，形成全籠罩結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)較好的滅火效果。
5宜在控制室內(nèi)設(shè)置消防報(bào)警主機(jī)、高壓細(xì)水霧控制閥、高壓細(xì)水霧按鈕盒，系統(tǒng)需具備自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和機(jī)械控制三種控制方式。
本文分析了汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的火災(zāi)危險(xiǎn)性以及高壓細(xì)水霧在汽車(chē)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的可行性，結(jié)合工程實(shí)例介紹了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室高壓細(xì)水霧方案、設(shè)計(jì)參數(shù)、噴頭選型、火災(zāi)探測(cè)器的選擇、系統(tǒng)控制原理等。所給出的設(shè)計(jì)方案對(duì)細(xì)水霧在汽車(chē)行業(yè)其他實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用具有參考價(jià)值。
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