SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ			LABORATORIUM HYDROMECHANIKI
Ćwiczenie nr:	16	Pluton: 3 Grupa: A	Imię i nazwisko		Ocena
Temat: BADANIE WŁASNOŚCI STRUMIENIC CIECZOWYCH STOSOWANYCH W OCHRONIE PRZECIWPOŻAROWEJ				KRZYSZTOF STACHURSKI
Prowadzący: bryg. mgr inż. Wojciech Zegar			Data wykonania: 11.04.03	Data złożenia: 30.05.03

1. Cel ćwiczenia

Celem wykonywanego ćwiczenia jest badanie własności strumienicy cieczowej jaką jest zasysacz liniowy. Urządzenie to jest wykorzystywane do akcji gaśniczych tylko
w nieznacznych przypadkach jednakże na przykładzie zasysacza można doskonale zaobserwować zasadę działania pomp strumieniowych (strumienic).

Strumienica stanowi urządzenie przeznaczone do zasysania i podnoszenia płynów albo do mieszania płynów z ciałami stałymi. W strumienicach wykorzystuje się zjawisko Venturi, występujące w zwężce zasilanej dowolnym płynem roboczym. Ogólnie strumienice można podzielić na:

• ejektory - przeznaczone do zasysania danego medium oraz na

• injektory - przeznaczone do wtałaczania medium do określonego obszaru.

Z reguły ejektory zasysają medium i wtłaczają go do obszaru, w którym panuje ciśnienie atmosferyczne lub niewiele od niego wyższe, injektory wtłaczają medium do obszaru o ciśnieniu wyższym od atmosferycznego. Podstawą stsosowania strumienic jest ich prostota konstrukcji.

Ze względu na rodzaj płynu roboczego i zasysyanego strumienice podzielić można na:

• cieczowe (w ochronie przeciwpożarowej wysysacze, zasysacze środka pianotwórczego, dozowniki środka pianotworczego),

• cieczowo-gazowe (w pożarnictwie - prądownice pianowe i wytwornice piany średniej),

• gazowo-cieczowe,

gazowe (w pożarnictwie niektóre urządzenia zasysające - pompy próżniowe)

2. Charakterystyki strumienic cieczowych

Podstawową charakterystyką strumienicy cieczowej jest zależność:

gdzie: u = Q_s/Q_r,

Indeksy oznaczają:

r - obszar roboczy,

s- obszar ssawny,

t - obszar tłoczny za strumienicą.

Równanie charakterystyki strumienicy cieczowej po uwzględnieniu własności fizycznych cieczy roboczej i zasysanej, strat energetycznych oraz wielkości powierzchni odpowiednich przekrojów przyjmuje postać:

gdzie:

β - współczynnik ciśnień,

u - współczynnik wydatków,

f_r1 - pole przekroju wylotowego dyszy roboczej,

f₃ - pole przekroju cylindrycznej części komory mieszania,

f_z2 = f₃ - f_r1,

V_r - objętość właściwa czynnika roboczego,

V_z - objętość właściwa czynnika zasysanego,

V_s - objętość właściwa mieszaniny cieczy za strumienicą,

ϕ₁ - współczynnik uwzględniający straty podczas rozprężania strumienia

roboczego,

ϕ₂ - współczynnik uwzględniający straty w komorze mieszania,

ϕ₃ - współczynnik uwzględniający straty w dyfuzorze,

ϕ₄ - współczynnik uwzględniający straty podczas rozprężania strumienia

zasysanego,

K₁ = ϕ₁ϕ₂ϕ₃,

K₂ = ϕ₂ϕ₃ϕ₄.

Równanie charakterystyki strumienicy cieczowej określa zależność między współczynnikami ciśnień i wydatków. Warto zwrócić uwagę, że zależność ta ma postać bezwymiarową..

W przypadku strumienicy idealnej współczynniki prędkości muszą być równe jedności.

W tej sytuacji ϕ₁= ϕ₂= ϕ₃= ϕ₄=1 oraz K₁ = K₂ = 1.

Jeżeli dodatkowo założymy, że cieczą roboczą i cieczą zasysaną jest ta sama ciecz poprawny będzie zapis: V_r = V_z =V_s. Przy takich założeniach równanie strumienicy uprości się do postaci:

3.Obliczenia:

3.1 Obliczenia stosunków ciśnień:

3.2 Obliczenia stosunków wydatków:

U =

U₁ =

U₁₅ =

4. Wnioski

Po przeanalizowaniu przeprowadzonego ćwiczenia możemy stwierdzić jak zmienia się charakterystyka zasysacza liniowego w zależności od stopnia otwarcia zaworu znajdującego się po stronie tłocznej. Wyraźnie widać,
że obniżenie stosunku ciśnień powoduje wzrost stosunków wydatków. Wykres B=f(u) narysowany na podstawie wyników pomiarów przebiega prawie identycznie jak typowa charakterystyka strumienicy cieczowej. Strumienice wodno-cieczowe stosuje się tam gdzie dostępna jest ciecz pod ciśnieniem, która może spełniać rolę płynu zasilającego (przenoszącego). Są samossawne i nie posiadają żadnych ruchomych części mechanicznych. Strumienica wodna działa na zasadzie zjawiska Venturiego. Płyn zasilający przepływający przez dyszę zasilającą zasysa z przewodu ssawnego płyn lub gaz przenoszony.
W wyniku tego procesu następuje zmieszanie płynu przenoszącego z medium przenoszonym.

---