SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ		LABOLATORIUM HYDROMECHANIKI
Ćwiczenie nr: 9 Temat : Symulacja komputerowa rozwinięć gaśniczych.	Pluton : II	Imię i Nazwisko : Damian Dudzik
				Grupa : B
Prowadzący:	Data wyk: 29.02.2004 r.	Data złożenia	Ocena :

1.Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z wpływem konfiguracji układu linii wężowych (typ pompy lub pomp, ich liczba oraz wzajemne połączenie, długość linii głównej, liczba i długość linii gaśniczych, typ prądownic) na parametry pracy pompy (zespołu pomp) oraz urządzeń podających wodę (prądownice i działka wodne). Dzięki wykorzystaniu komputera oraz specjalnego oprogramowania możliwy jest m.in.: wybór typu pompy, ich liczby i układu pracy, długości linii wężowych oraz ich średnicy oraz prądownic i działek wodnych. Program umożliwia on przeprowadzenie symulacji działania takiego układu zarówno w rozwinięciu symetrycznych jak i niesymetrycznym z jednoczesnym uwzględnieniem parametrów optymalnych prądownicy. Za jego pomocą można również badać układy przetłaczania, które są jednym ze sposobów dostarczania wody na duże odległości. Wyniki obliczeń można wykorzystać zarówno do analizy zaprojektowanych w trakcie zajęć rozwinięć linii wężowych, jak również do rzeczywistych rozwinięć stosowanych podczas akcji gaśniczych.

2.Opis metod pomiarowych.

Do opracowania algorytmów obliczeniowych użytych w programie komputerowym

wykorzystano następujące zależności:

1. równanie pompy

(9.1)

gdzie: H_p - wysokość podnoszenia pompy [m],

Q_p - wydatek pompy [dm³/s],

a,b - współczynniki w równaniu pompy równe:

- dla połączenia szeregowego:

(9.2)

- dla połączenia równoległego:

(9.3)

gdzie: k - liczba pomp,

H_max - maksymalna wysokość podnoszenia pompy [m],

Q_max - maksymalny wydatek pompy [dm³/s],

b) prawo powinowactwa charakterystyk wysokości podnoszenia pompy:

(9.4)

gdzie: H_n - nominalna wysokość podnoszenia pompy [m],

n_n - nominalna prędkość obrotowa silnika pompy [obr/min],

n_p - aktualna prędkość obrotowa silnika pompy [obr/min],

2. oporności zastępcze węży pożarniczych S_z [s²m/dm⁶]:

• połączenie szeregowe:

(9.5)

- połączenie równoległe w układzie niesymetrycznym:

(9.6)

- połączenie równoległe w układzie symetrycznym:

(9.7)

gdzie: S₀[i] - współczynnik oporności i-tego węża w linii [s²/dm⁶],

l [i] - długość i-tego węża w linii [m],

n_g - liczba węży w linii,

S₀ - współczynnik oporności węża w układzie symetrycznym [s²/dm⁶],

3. parametry punktu pracy pompy:

- wydatek pompy [dm³/s]:

(9.8)

- ciśnienie na pompie [m]:

(9.9)

gdzie: z - różnica wysokości pomiędzy poziomem, na którym znajduje się pompa a poziomem linii gaśniczych [m],

4. parametry pracy prądownicy:

- wydatek prądownicy Q_pr w układzie symetrycznym [dm³/s]:

(9.10)

gdzie: n_g - liczba linii głównych w rozwinięciu,

n_g^I - liczba linii gaśniczych na pierwszym poziomie,

n_g^II - liczba linii gaśniczych na drugim poziomie,

• ciśnienie H_pr na prądownicy [m]

(9.11)

gdzie: S_pr - współczynnik oporności prądownicy [s²m/dm⁶],

- maksymalna wysokość wzlotu H_wzl prądu rozproszonego [m]:

(9.12)

gdzie:
(9.13)

d - średnica lub średnica zastępcza pyszczka prądownicy [mm]

- wysokość prądu zwartego H_zw [m]:

(9.14)

gdzie: m - współczynnik prądu zwartego równy około 0,8,

- maksymalny teoretyczny zasięg prądownicy L_max [m]:

(9.15)

- optymalne ciśnienie na prądownicy H^*_pr [m]:

(9.16)

- optymalny wydatek na prądownicy Q^*_pr [dm³/s]:

(9.17)

5. maksymalna długość linii głównej L_{p max} umożliwiająca przetłoczenie wody przy założonym wydatku średnim Q_p , zadanej liczbie pomp n_p i danym rozwinięciu gaśniczym:

L_{p max} = L_g[1] + .......... L_g[i] + ......... L_g[n_p] (9.18)

gdzie:
(9.19)

dla i = 2 ... n_p-1 (9.20)

(9.21)

gdzie:

(9.22)

gdzie: S_r^I - współczynnik oporności rozdzielacza [s²m/dm⁶].

3.Tabele pomiarowe.

• Układ niesymetryczny. Tabela wyników. Badanie wpływu długości linii gaśniczej II na parametry układu.

Typ pompy	lgł[m]	LgI[m]	LgII[m]	QprI[m]	HprI[m]	HwzlI[m]	LmaxI[m]	QprII[m]	HprII[m]	HwzlII[m]	LmaxII[m]	HzwI	HzwII
A16/8	60	20	20	5,06	101,88	35,68	47,57	5,06	101,88	35,68	47,57	28,54	28,54
A16/8	60	20	40	5,06	102,03	35,70	47,60	5	99,44	35,38	47,17	28,56	28,30
A16/8	60	20	60	5,07	102,17	35,72	47,62	4,94	97,11	34,08	46,77	28,57	28,06
A16/8	60	20	80	5,07	102,31	35,73	47,64	4,88	94,89	34,78	46,38	28,59	27,83
A16/8	60	20	100	5,07	102,44	35,75	47,67	4,83	92,78	34,50	46,99	28,60	27,60

Typ węży linii gaśniczych I - w52

Typ prądownicy - Pw52

-schemat układu pomiarowego

• Badanie wpływu różnicy wysokości pomiędzy pompą a stanowiskiem gaśniczym(prądownicą). Tabela wyników.

L.p	Różnica wysokości[m] Z	Qp[l/s]	Hp[m]	Qpr[l/s]	Hpr[m]	Hwzl[m]	Lmax[m]
1	0	10,12	112,32	5,06	101,88	35,68	47,57
2	5	9,91	112,64	4,95	97,63	35,15	46,86
3	10	9,61	112,96	4,84	93,39	34,58	46,11
4	15	9,47	113,28	4,73	89,14	33,98	45,41
5	20	9,24	113,60	4,62	84,90	33,34	44,46
6	25	9	113,92	4,50	80,65	32,67	43,56
7	30	8,76	114,24	4,38	76,41	31,95	42,60
8	35	8,52	114,56	4,26	72,16	31,18	41,58

Typ pompy A16/8

Długość linii głównej 60 m

Typ węża linii głównej w75

Typ węża linii gaśniczych I w52

-schemat układu

4.Wykresy .

5. Wnioski.

Po przeprowadzeniu ćwiczenia zauważyć można, że przy połączeniach niesymetryczny węży pożarniczych wraz ze wzrostem długości linii gaśniczych spada zasięg rzutu prądu gaśniczego wody, zasięg wzlotu prądu i ciśnienie na prądownicy. W przypadku wzrostu wysokości pomiędzy pompą a stanowiskiem gaśniczym(prądownicą) następuje wzrost wysokości podnoszenia pompy, spada zaś tak jak w przypadku zmiany długości linii zasięg rzutu prądownicy i zasięg jej wzlotu. Jednoznacznie można stwierdzić, że znacznie większy spadek ciśnienia uzyskuje się w przypadku wzrostu różnicy wysokości niż w przypadku zmiany długości linii.

---