SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ |
|||
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ
|
LABOLATORIUM HYDROMECHANIKI |
||
Ćwiczenie nr: 9
Temat : Symulacja komputerowa rozwinięć gaśniczych.
|
Pluton : II |
Imię i Nazwisko :
Karol Herka |
|
|
Grupa : B |
|
|
Prowadzący:
bryg.mgr inż.W. Zegar |
Data wyk:
14.03.2005 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:
równanie pompy
gdzie: Hp - wysokość podnoszenia pompy [m],
Qp - wydatek pompy [dm3/s],
a,b - współczynniki w równaniu pompy równe:
- dla połączenia szeregowego:
- dla połączenia równoległego:
gdzie: k - liczba pomp,
Hmax - maksymalna wysokość podnoszenia pompy [m],
Qmax - maksymalny wydatek pompy [dm3/s],
b) prawo powinowactwa charakterystyk wysokości podnoszenia pompy:
gdzie: Hn - nominalna wysokość podnoszenia pompy [m],
nn - nominalna prędkość obrotowa silnika pompy [obr/min],
np - aktualna prędkość obrotowa silnika pompy [obr/min],
oporności zastępcze węży pożarniczych Sz [s2m/dm6]:
połączenie szeregowe:
- połączenie równoległe w układzie niesymetrycznym:
- połączenie równoległe w układzie symetrycznym:
gdzie: S0[i] - współczynnik oporności i-tego węża w linii [s2/dm6],
l [i] - długość i-tego węża w linii [m],
ng - liczba węży w linii,
S0 - współczynnik oporności węża w układzie symetrycznym [s2/dm6],
parametry punktu pracy pompy:
- wydatek pompy [dm3/s]:
- ciśnienie na pompie [m]:
gdzie: z - różnica wysokości pomiędzy poziomem, na którym znajduje się pompa a poziomem linii gaśniczych [m],
parametry pracy prądownicy:
- wydatek prądownicy Qpr w układzie symetrycznym [dm3/s]:
gdzie: ng - liczba linii głównych w rozwinięciu,
ngI - liczba linii gaśniczych na pierwszym poziomie,
ngII - liczba linii gaśniczych na drugim poziomie,
ciśnienie Hpr na prądownicy [m]
gdzie: Spr - współczynnik oporności prądownicy [s2m/dm6],
- maksymalna wysokość wzlotu Hwzl prądu rozproszonego [m]:
gdzie:
d - średnica lub średnica zastępcza pyszczka prądownicy [mm]
- wysokość prądu zwartego Hzw [m]:
gdzie: m - współczynnik prądu zwartego równy około 0,8,
- maksymalny teoretyczny zasięg prądownicy Lmax [m]:
- optymalne ciśnienie na prądownicy H*pr [m]:
- optymalny wydatek na prądownicy Q*pr [dm3/s]:
maksymalna długość linii głównej Lp max umożliwiająca przetłoczenie wody przy założonym wydatku średnim Qp , zadanej liczbie pomp np i danym rozwinięciu gaśniczym:
Lp max = Lg[1] + .......... Lg[i] + ......... Lg[np]
gdzie:
dla i = 2 ... np-1
gdzie:
gdzie: SrI - współczynnik oporności rozdzielacza [s2m/dm6].
Typ węży linii gaśniczych I - w52
Typ prądownicy - Pw52
- schemat układu pomiarowego
Badanie wpływu różnicy wysokości pomiędzy pompą a stanowiskiem gaśniczym(prądownicą).
Typ pompy A32/8
Długość linii głównej 60 m
Długość linii gaśniczej 60 m
Typ węża linii głównej W75
Typ węża linii gaśniczych W52
Typ prądownicy PWP-52/13
- schemat układu
Wnioski:
W wyniku przeprowadzonych badań można stwierdzić, że podczas prowadzenia akcji gaśniczej, w przypadku potrzeby podawania wody na dalsze odległości, korzystniejsze jest wydłużenie linii głównej, gdyż powoduje to mniejsze straty na długości. Optymalna ilość obrotów pompy jest mniejsza podczas wydłużania linii głównej niż podczas wydłużana linii gaśniczej dla takiej samej długości całkowitej linii wężowej. 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.