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防烟水幕发生及收缩效应理论与实验

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摘要：

以水为介质的连续封闭液膜来控制烟气扩散的水幕防烟(SCWC)系统是一种新型的防烟系统,应用于建筑防排烟中可有效地实现对烟气控制。水幕是由发生装置产生的,水幕发生过程受到水气表面张力、重力和空气阻力等诸多因素的影响,为了研究防烟水幕水流体流动规律和流动特性,对运动过程中防烟水幕水流体的表面张力、重力、空气阻力、剪切力、内部水压力、空气浮力等进行受力分析,建立防烟水幕水平横向运动的微分方程,推导水幕运动轨迹方程式,探究防烟水幕的发生机制,进一步讨论水幕的收缩效应,推导防烟水幕水流体降落时横向收缩系数表达式,分析防烟水幕横向运动规律,开展防烟水幕发生与收缩效应的实验研究,对实验结果与理论结果进行比较分析。结果表明:防烟水幕运动是水气两相流在重力和表面张力作用下的俯射运动;水幕在横向运动过程中的收缩效应对水幕横向宽度的维持有破坏作用;水幕长度偏差不大于4.22%,收缩系数偏差不大于1.37%。

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