收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

气动发射式高层建筑灭火炮研究

刘刚  
【摘要】:针对现有灭火设备难以扑灭的高层和超高层建筑火灾,本文研究了气动发射式高层建筑灭火炮。现有的高层建筑火灾扑消主要采取人员进入火场内部使用小型设备进行区域灭火与外部通过消防水炮进行喷洒灭火相结合的方式。这种灭火方式对于高层建筑上层火灾往往无能为力。 本文研究的气动发射式高层建筑灭火炮可以远距离将装有干粉灭火剂的灭火弹投送到火场内部弥散灭火,弥补了上述灭火装备的不足之处。本系统配有可移动载体和计算机火控系统、采用无火药的气动发射方式。根据中国现有建筑的楼层高度和房间面积,做了相应的射击诸元研究和弹载灭火剂量研究。因此在射击精度、城市使用环境和实际灭火效果上都具有可靠性和适用性。该系统也适用于森林、机场、仓库、石油化工企业、储罐区、港口码头等场所的远距离灭火工作。 本文首先研究了现代高层建筑火灾特点、高层建筑灭火技术的应用和发展现状,并根据实际需求确定了适用于高层建筑远程灭火的气动灭火炮系统方案。然后研究探讨了气动灭火炮的工作机理,并对发射机构进行了详细的研究设计。研究中采用伴随式击发射方式,解决了高压空气发射击发时需要瞬态达到膛内发射全压的难题。最终对灭火炮的机械本体结构和控制系统进行了全面系统的研究设计工作,并对灭火炮辅助设备进行了配置。 研究中基于击发装置的结构特点,对灭火炮的击发过程进行了动力学分析,建立了击发过程动力学模型和膛内气体参数模型,给出了击发过程灭火弹运动方程。利用MATLAB对击发过程进行了仿真分析,得到了击发过程膛内气体参数变化特性。研究了不同击发角对击发特性的影响,得到了最优击发角。借助ANSYS软件对击发装置的动态过程进行了研究。研究结果表明伴随管式击发装置能有效地解决瞬态达到膛内发射全压的要求。 针对灭火弹的膛内运动过程进行了分析,建立了灭火弹运动过程动力学模型以及弹后气体膨胀过程的气体动力学模型。利用MATLAB分析软件对击发和发射过程进行了运动学和动力学分析解算,建立了灭火弹炮口初速随气室发射气压的关系曲线,绘制了炮口初速与发射气压的对应关系表。根据内弹道方程推导出了发射过程后坐力随时间变化曲线,利用动力学分析软件对灭火炮发射过程炮身的动力学响应进行了仿真分析,得出了炮身在不同发射角时的动力学响应曲线,验证了灭火炮发射稳定性。 基于火炮经典外弹道理论,对灭火弹外弹道进行了分析,建立了外弹道数学模型。根据灭火弹对目标点的撞击要求,如侵彻角度等参数,建立了灭火弹撞击目标点时的外弹道优化方程,进而确立了目标点参数与灭火炮发射气压和发射角度的对应关系,从而建立了灭火炮发射射表数据库,并规划了射表的查取方式。 根据不同高层建筑火灾现场的特点,研究了目标点在直角坐标系和球面坐标系下的参数求解方法,并建立了目标点参数解算数学模型。根据灭火炮的目标点参数解算方法和射表数据库的查询特点,研究了灭火炮控制系统结构,进而对高层建筑灭火炮的软件系统进行了研究设计工作。 根据灭火炮的工作特点和火场环境确定了灭火弹的总体方案,并着重阐述了弹体结构及引信控制系统的研究方法和过程。在此基础上,深入研究了灭火弹发射时的受载情况,利用ANSYS软件对该环境下弹体关键部位的发射安全性进行了分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;新型环保灭火弹问世[J];消防技术与产品信息;2003年02期
2 赵春模;谈粉末灭火弹的利与弊[J];消防科学与技术;1987年01期
3 ;新品展台[J];中小企业科技;2004年11期
4 ;成果推广[J];应用科技;2002年02期
5 赵瑞成;王克印;魏茂洲;桂潜波;;固体灭火剂在中心抛撒炸药作用下的试验研究[J];科学技术与工程;2008年02期
6 李涛;王克印;张增军;陈雪礼;田海宁;;灭火弹比药量与灭火效果关系研究[J];军械工程学院学报;2009年06期
7 陈雪礼;王克印;李涛;田海宁;;灭火弹齐爆的灭火效果[J];消防科学与技术;2010年03期
8 陈雪礼;王克印;龚华雄;;一种森林灭火弹的终点效应分析[J];消防科学与技术;2010年08期
9 张忠荣;简中强;张永祥;;某新型森林灭火弹运输车[J];专用汽车;2011年03期
10 张静;;森林灭火弹灭火效能仿真模型[J];水雷战与舰船防护;2011年02期
11 ;技术市场[J];航天技术与民品;1999年01期
12 ;华夏采珍[J];河南科技;2003年03期
13 桂潜波;王克印;;迫击炮灭火弹圆柱部结构设计[J];四川兵工学报;2008年04期
14 韩宝成;雷红飞;徐豫新;王树山;;液体灭火弹动态抛撒区域工程计算方法[J];含能材料;2011年03期
15 ;科技信息[J];应用科技;2003年02期
16 彭涛,孙树栋,徐林,陈立彬,杨建元;一种高空消防机器人模糊控制设计方案[J];机械设计与制造;2005年11期
17 郁时春;舞动龙头迎春风[J];航天技术与民品;2000年02期
18 ;消防队员个人装备展望[J];消防技术与产品信息;2001年07期
19 陈耀中;;高层建筑给排水设计的几点意见[J];施工技术;1973年09期
20 ;加气混凝土墙板在高层建筑中的应用[J];建筑技术;1977年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李政;薛飞;李鸿宾;周超;;森林火灾综合扑救方法的研究[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
2 刘洁;李仁忠;王昌翰;;基于地面激光扫描技术的高层建筑变形监测[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
3 姜允涛;李丽群;张唯毅;;高层建筑无水箱直连供暖技术的展望[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
4 李杰臣;苏园园;;浅析高层建筑结构抗震设计[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
5 陈英;张连新;;高层建筑转换层施工技术与质量控制[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2008)[C];2008年
6 张胜;程伟丽;;浅谈高层建筑安装施工的协调与配合问题[A];河南省建筑业行业优秀论文集(2008)[C];2008年
7 段孟永;;高层建筑结构用钢浅析[A];河南省土木建筑学会2009年学术大会论文集[C];2009年
8 李正农;刘艳萍;王莺歌;;实测风场数据的修正与预测[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
9 郑照东;楚储航;;高层建筑承台大体积混凝土施工[A];土木建筑学术文库(第12卷)[C];2009年
10 吴静;林泰勇;;住宅、宾馆高层建筑室外声环境评价与分析[A];城市化进程中的建筑与城市物理环境:第十届全国建筑物理学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘刚;气动发射式高层建筑灭火炮研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 蒋耀港;冷激波灭火系统的应用研究[D];中国科学技术大学;2012年
3 杜轲;强震下高层建筑反应模拟方法研究及其平台开发[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
4 陈静;带裙房高层建筑的半主动逻辑控制[D];武汉理工大学;2003年
5 燕辉;复杂体型高层建筑风荷载及风振响应研究[D];浙江大学;2004年
6 葛忻声;高层建筑刚性桩复合地基性状[D];浙江大学;2003年
7 孙健;高层建筑筒中筒结构箱形基础下CFG桩复合地基性状研究[D];中国地质大学(北京);2005年
8 颜桂云;地震、风激励作用下高层建筑振动控制的研究[D];浙江大学;2005年
9 覃力;日本高层建筑研究[D];同济大学;2006年
10 陆建忠;分段变截面高层建筑被动控制的随机分析[D];华南理工大学;1995年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安进华;森林消防炮专用灭火弹结构及动力学研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周杰;高层建筑消防炮专用灭火弹研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 王露露;灭火弹起爆控制系统研究[D];中北大学;2013年
4 徐建伟;森林消防炮及灭火弹控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 俞静;高层建筑基础大体积混凝土的温度与温度裂缝研究[D];武汉理工大学;2003年
6 谢霏;筒体—桩筏基础共同作用的研究[D];武汉理工大学;2003年
7 但学文;高层建筑消防设施维护管理研究[D];重庆大学;2005年
8 晏致涛;高层建筑基础设计智能决策支持系统研究[D];重庆大学;2002年
9 李胜才;钢结构高层建筑适宜技术与设计[D];重庆大学;2002年
10 何培斌;高层建筑结构方案优选[D];重庆大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 葛玲玲;南理工学生发明环保型小型灭火弹[N];江苏科技报;2011年
2 何亮;新型灭火弹专用背包亮相[N];中国绿色时报;2011年
3 特约记者 伍云云 徐雏恩;山火中,惊现未爆炸的灭火弹[N];法制生活报;2011年
4 记者 吴俊鸿 通讯员 黄勋;官兵扑山火 村民送来矿泉水[N];厦门日报;2010年
5 王齐胜 王家福 本报记者 胡新刚;砺兵兴安岭[N];人民武警报;2011年
6 隋永利 林涛 徐加明;难忘的午夜“斋饭”[N];人民武警报;2011年
7 高兵 隋永利 特约记者 吴超;让阳光洒在战士心间[N];人民武警报;2010年
8 本报记者 吴永哲 石磊 赵建 本报通讯员 司玉明 刘军 高海滨;军警民携手同心缚火龙[N];河北日报;2011年
9 记者 柴希中 伊晓明 张旭永;众志成城斩火魔[N];兰州日报;2011年
10 本报记者 赵艳 本报通讯员 贺建国;鏖战“火魔”[N];晋中日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978