Влияние гидродинамических параметров струи и геометрических параметров дужек и розетки оросителя на кратность пены

Abstract

Цель. Определение зависимости кратности воздушно-механической пены от гидродинамических параметров струи водного раствора синтетического углеводородного пенообразователя, не содержащего фторированных поверхностно-активных веществ, с учетом варьирования геометрических параметров составных частей розеточного оросителя (штуцера, дужек и розетки). Методы. В работе применены теоретические методы анализа, сравнения и синтеза, а также метод полного факторного эксперимента для получения регрессионной модели. Результаты. При использовании синтетического углеводородного пенообразователя, не содержащего фторированных поверхностно-активных веществ, марки Синтек-6НС (6 %), который относится к пенообразователям общего назначения (тип S) согласно СТБ 2459-2016, проведен полный факторный эксперимент на трех уровнях пяти факторов, влияющих на кратность генерируемой оросителем пены: число Вебера We = 23 100, 47 900 и 75 900, длина дужек L = 30, 50 и 150 мм, коэффициент рабочей поверхности розетки Ks = 50, 64 и 100 %, внешний диаметр розетки D = 20, 50 и 100 мм и угол наклона лопастей розетки α = 15, 30 и 45°. В результате анализа экспериментальных данных разработана регрессионная модель для прогнозирования кратности пены в исследованных диапазонах изменения числа Вебера We и геометрических параметров дужек и розетки оросителя. Для полученной модели коэффициент детерминации R2 равен 0,93, что свидетельствует о высокой точности описания зависимой переменной (кратности пены) от исследованных факторов, при этом отклонение теоретических значений кратности пены от эмпирических составляет не более 8,9 %. Область применения исследований. Разработанная регрессионная модель позволяет осуществлять подбор оптимальных конфигураций (комбинаций геометрических параметров) розеточного оросителя, в частности коэффициента рабочей поверхности розетки, внешнего диаметра и угла конусности лопастей розетки, длины дужек и диаметра выходного отверстия штуцера оросителя с целью получения воздушно-механической пены с необходимыми значением кратности в зависимости от условий и целей применения данного огнетушащего вещества.