[发明专利]一种NOVEC1230灭火剂管路压力水力计算方法及系统

说明书

本发明提供了一种NOVEC1230灭火剂管路压力水力计算方法及系统，包括：通过试验分析NOVEC1230灭火剂释放过程中流动状态变化；以预设值的NOVEC1230灭火剂从喷头释放出来的时刻为喷放过程的过程中点，以过程中点时刻的压力和流量作为喷放过程中瞬时变化的压力和流量的平均值，以中点时刻压力作为计算压力损失的压力起始节点；以压缩气体等熵流动计入摩擦损失为预设条件，建立气液两相流的运动方程式，得出沿程压力损失计算方法；根据压力起始节点，依据沿程压力损失计算方法，计算喷头末端压力；依据喷头末端压力，根据试验所得喷头流量特性曲线，选取喷头。本发明首次提供了一种气体灭火剂NOVEC1230的管路压力水力计算方法，可用于开展NOVEC1230气体灭火系统设计。

技术领域

本发明涉及消防气体灭火技术领域，具体地，涉及一种NOVEC1230灭火剂管路压力水力计算方法。

背景技术

气体灭火技术因其灭火剂喷放速度快、灭火效能高，成为具有重要军事或经济价值场所的首选消防灭火技术。由于气体灭火技术需要快速建立灭火剂的灭火浓度来达到灭火，同时降低长时间与火焰接触所释放的热分解产物的浓度，气体灭火技术的标准明确规定其系统喷射时间要低于10s,并且，喷头末端压力要满足标准中相应的规定。由于采用氮气驱动，灭火剂在管路中的传输过程是一个复杂的气液两相流过程，不能采用单相流的相关公式开展计算，需要开展大量的试验测试研究，采集相关数据。NOVEC1230作为一种新型气体灭火剂，其灭火剂在管路中的流动状态分析以及水力计算过程中所需的大量数据，都需要通过试验研究测量分析。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种NOVEC1230灭火剂管路压力水力计算方法及系统。

本发明提供的一种NOVEC1230灭火剂管路压力水力计算方法，包括：

步骤M1：通过试验分析NOVEC1230灭火剂释放过程中流动状态变化；

步骤M2：以预设值的NOVEC1230灭火剂从喷头释放出来的时刻为喷放过程的过程中点，以过程中点时刻的压力和流量作为喷放过程中瞬时变化的压力和流量的平均值，将瞬态的喷放过程转化为中点时刻压力和流量的稳态过程，以中点时刻压力作为计算压力损失的压力起始节点；

步骤M3：以压缩气体等熵流动计入摩擦损失为预设条件，建立气液两相流的运动方程式，得出沿程压力损失计算方法；

步骤M4：根据起始节点压力及沿程压力损失计算方法，计算喷头末端压力；

步骤M5：依据喷头末端压力，根据试验所得喷头流量特性曲线，选取喷头。

优选地，所述步骤M1包括：通过试验分析NOVEC1230灭火剂释放过程中流动状态变化；所述灭火剂释放过程包括：净瓶过程、喷射过程和净管过程；

所述净瓶过程中流动状态包括从开始释放灭火剂状态到灭火剂到达喷嘴状态；

所述喷射过程中流动状态包括从灭火剂到达喷嘴状态到灭火剂全部离开灭火容器状态；

所述净管过程中流动状态包括从灭火剂全部离开灭火容器状态和灭火剂全部离开喷嘴状态。

优选地，所述步骤M2包括：根据中点时刻压力与管网内灭火剂百分比关系，中点时刻压力计算公式如下：

其中，P_c表示中点时刻压力；K₁，K₂，K₃表示系数，C_e表示系统的管容比。

优选地，所述步骤M3中沿程压力损失计算方法如下：

将代入式(2)并积分得：