6MWP-180型风力灭火机风道结构优化与试验分析

1

作者 王海滨 李扬旸 +1 位作者 辛颖 盛平 《林业机械与木工设备》 2025年第3期84-92,100,共10页

为探讨涡喷灭火机喷管结构参数对其灭火性能的影响,使用Fluent-Workbench参数化仿真,利用Design Expert设计响应曲面试验,分析喷管各结构参数之间的交互作用,得到涡喷灭火机喷管的最佳尺寸参数为:L_(0)=5 mm、L_(1)=40 mm、D_(1)=34 mm... 为探讨涡喷灭火机喷管结构参数对其灭火性能的影响,使用Fluent-Workbench参数化仿真,利用Design Expert设计响应曲面试验,分析喷管各结构参数之间的交互作用,得到涡喷灭火机喷管的最佳尺寸参数为:L_(0)=5 mm、L_(1)=40 mm、D_(1)=34 mm、L_(2)=30 mm、D_(2)=25 mm、L_(3)=25 mm、D_(3)=27 mm。试验结果显示:优化前灭火有效距离为1.5 m,优化后有效灭火距离增加至2 m,提升了33%;优化前在参考灭火距离上的风速为12.2 m/s,优化后该位置的风速增加至23.4 m/s,增幅达91.8%。 展开更多

关键词 风力灭火机 射流分析 FLUENT 参数优化 响应曲面法

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自走引流式森林风力灭火机设计与试验 被引量：1

2

作者 杨春梅 马亚强 +2 位作者 王成 刘彤彬 刘九庆 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第5期56-63,共8页

为提高森林火灾初期灭火的效率,设计一种应用于森林火灾初期快速灭火的新型自走引流式森林风力灭火机。首先对灭火机的整体结构、工作原理进行阐述,对风筒等关键部件进行设计计算。其次利用UG对灭火机的结构进行设计,用ANSYS静力学、模... 为提高森林火灾初期灭火的效率,设计一种应用于森林火灾初期快速灭火的新型自走引流式森林风力灭火机。首先对灭火机的整体结构、工作原理进行阐述,对风筒等关键部件进行设计计算。其次利用UG对灭火机的结构进行设计,用ANSYS静力学、模态分析模块对整机机架进行仿真分析,验证整机机架设计的合理性与工作特性。最后对样机进行试制,与我国常见的6MF-32便携式灭火机作对比试验,自走引流式森林风力灭火机距可燃物5 m,手持式6MF-32灭火机距可燃物2.5 m。试验结果表明,在7次对比试验中,当可燃物量大于2.5 kg时,6MF-32便携式灭火机出现灭火后复燃现象;当可燃物的质量达到3.5 kg时,风力灭火机会出现灭火后复燃现象。试验中,自走引流式森林风力灭火机的灭火时间比6MF-32便携式灭火机短,因此可以看出自走引流式森林风力灭火机在灭火距离、效率上的优越性。 展开更多

关键词 森林风力灭火机 结构设计 风筒 仿真分析 对比试验

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便携式风力灭火机的数值优化设计 被引量：11

3

作者 辛喆 李钊婧 +3 位作者 王顺喜 云峰 罗词广 霍晓磊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期33-37,F0004,共6页

为了进一步提高现有便携式风力灭火机效率,该文对某6MF-30型风力灭火机进行了优化设计。首先通过试验及数值模拟分析了原机效率偏低的原因,然后应用最优化理论,以风力灭火机效率为目标建立数学模型,使用C++软件编程计算得到设计变量的... 为了进一步提高现有便携式风力灭火机效率,该文对某6MF-30型风力灭火机进行了优化设计。首先通过试验及数值模拟分析了原机效率偏低的原因,然后应用最优化理论,以风力灭火机效率为目标建立数学模型,使用C++软件编程计算得到设计变量的优化组合;以此为基础建立风力灭火机的三维模型,对影响其性能的因素进行分析,并采用商用CFD软件FLUENT对改进前后的风力灭火机流场进行了计算;优化后的风力灭火机其出口全压、流量、效率分别较原机提高了8.95%、5.30%和11.53%。该文所采用的方法可为风力灭火机的设计提供参考。 展开更多

关键词 效率 数值模拟 优化设计 风力灭火机 FLUENT CFD

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高压细水雾灭火机泵内机油温度及温升测量结果不确定度评定

4

作者 孙浩才 何山 +3 位作者 佘光宇 曲杭峰 孙永瑞 乔鸿洋 《林业机械与木工设备》 2024年第11期48-50,共3页

根据林业行业标准LY/T 2232-2013《林业机械以汽油机为动力的背负式高压细水雾灭火机》,进行高压细水雾灭火机的检测试验,为了提高压细水雾灭火机液泵泵内机油温升测量结果的准确性,针对在测量过程中不确定度情况进行分析,准确评估高压... 根据林业行业标准LY/T 2232-2013《林业机械以汽油机为动力的背负式高压细水雾灭火机》,进行高压细水雾灭火机的检测试验,为了提高压细水雾灭火机液泵泵内机油温升测量结果的准确性,针对在测量过程中不确定度情况进行分析,准确评估高压细水雾灭火机泵内机油温升检测项目试验结果,尤其是当测量值处于标准规定限制临界点时。 展开更多

关键词 高压细水雾灭火机 液泵 泵内机油温升 不确定度评定

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基于CFD的6MF-30型风力灭火机多目标优化 被引量：10

5

作者 辛喆 王顺喜 +4 位作者 李钊婧 云峰 管清云 霍晓磊 张克鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第22期39-44,共6页

为了解决6MF-30型风力灭火机效率偏低等问题,该文首先对该风力灭火机的实际工况进行测试并模拟计算;然后应用最优化理论,建立该风力灭火机效率和声功率级的多目标优化数学模型,编程计算得到设计变量的最优组合及计算结果,以优化后的结... 为了解决6MF-30型风力灭火机效率偏低等问题,该文首先对该风力灭火机的实际工况进行测试并模拟计算;然后应用最优化理论,建立该风力灭火机效率和声功率级的多目标优化数学模型,编程计算得到设计变量的最优组合及计算结果,以优化后的结构参数为基础建立三维模型,模拟计算结果显示,优化风机的A计权声压级虽然较原机增加1.28%,但效率、出口全压、出口流量和出口速度分别较原机提高17.56%、23.96%、11.56%和11.33%,风机的综合性能得到改善。该结论可为风力灭火机的设计提供参考。 展开更多

关键词 数值分析 多目标优化 效率 声功率级 风力灭火机

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空气引射提高风力灭火机风速的分析与试验 被引量：7

6

作者 李林书 蒋梅胜 +2 位作者 何也能 赵红利 王顺喜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期55-62,共8页

为提高小型便携式风力灭火机的灭火射程和风量,提出了通过空气引射增大其出口空气流量,减缓风速衰减的方法。以其接收室收敛角θ,混合室直径Dm以及喷嘴位置S为变量,建立了240个不同尺寸参数组合的计算流体动力学(CFD)模型并进行了模拟... 为提高小型便携式风力灭火机的灭火射程和风量,提出了通过空气引射增大其出口空气流量,减缓风速衰减的方法。以其接收室收敛角θ,混合室直径Dm以及喷嘴位置S为变量,建立了240个不同尺寸参数组合的计算流体动力学(CFD)模型并进行了模拟和计算,基于其计算结果,用响应曲面法详细分析并揭示了各结构尺寸对亚音速空气引射性能的影响规律。研究了不同尺寸参数下混合室内部压力场的变化,从机理上探讨了各参数对距离风机中心2.5 m处风速和引射系数交互作用及影响的原因。结果表明:Dm与θ对距离风机中心2.5 m处风速影响很大,Dm与θ两者之间的交互作用很强;而S对距离风机中心2.5 m处风速影响较小,且与其他参数的交互性很弱。确定最佳参数组合即当θ为36.25°,Dm为144 mm,S为90 mm时,距离风机中心2.5 m处风速可达最优值,经试验测定该最优值为36.4 m/s。 展开更多

关键词 风力 灭火机 速度 风 空气引射 交互作用

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便携式风力灭火机的人机工程学评价 被引量：8

7

作者 王林杰 李文彬 +1 位作者 周琪涵 陈净莲 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期148-152,共5页

为研究便携式风力灭火机的振动、噪声和质量对操作人员生理和心理负荷的影响,通过试验对便携式风力灭火机(国产6MF-30和日本产HB2302)的把手振动和耳旁噪声进行测试,选取心率和反应时间对便携式风力灭火机进行人机工程学评价。结果表明:... 为研究便携式风力灭火机的振动、噪声和质量对操作人员生理和心理负荷的影响,通过试验对便携式风力灭火机(国产6MF-30和日本产HB2302)的把手振动和耳旁噪声进行测试,选取心率和反应时间对便携式风力灭火机进行人机工程学评价。结果表明:6MF-30的振动加速度、耳旁噪声、心率增加比、反应时间均大于HB2302;风力灭火机的耳旁噪声随着振动加速度的增加而增加,振动和噪声共同作用于操作人员,难以区分开,因此,将振动和噪声的综合作用视为一个影响因子,取得了较好的分析效果;质量和振动-噪声对心率增加比有显著影响,对反应时间没有显著影响,质量对心率的影响要大于振动-噪声。建议重新对6MF-30进行设计,重点考虑质量和减振降噪,发动机选择功率适中且质量轻的,前把手选择塑料作为主要材料。 展开更多

关键词 便携式风力灭火机 质量 振动 噪声 心率 反应时间

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轴流式风力灭火机的高速轴流风机气动设计与试验研究 被引量：10

8

作者 褚双磊 俞国胜 秦瑞鸿 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期565-570,590,共7页

论述了轴流式风力灭火机用高速轴流风机气动设计的基本思想,结合孤立翼型和平面叶栅的经典理论对影响轴流风机性能的主要结构尺寸和气动性能参数进行了气动设计,重点探讨了轴流叶轮的叶型截面几何形状和中线方程,通过在风机性能测试实... 论述了轴流式风力灭火机用高速轴流风机气动设计的基本思想,结合孤立翼型和平面叶栅的经典理论对影响轴流风机性能的主要结构尺寸和气动性能参数进行了气动设计,重点探讨了轴流叶轮的叶型截面几何形状和中线方程,通过在风机性能测试实验台上进行的空气动力性能试验得出了该轴流风机的气动性能曲线,试验结果表明所设计的轴流风机基本满足轴流式风力灭火机的工作要求。 展开更多

关键词 轴流风机 轴流式风力灭火机 叶型 试验

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便携式风力灭火机振动及其沿人体手臂传递特性研究 被引量：5

9

作者 周琪涵 李文彬 +2 位作者 王林杰 陈净莲 张嘉月 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期120-125,共6页

便携式风力灭火机工作时产生的振动会对操作者的健康造成很大影响,为了对其进行优化设计并给出合理使用建议,对国产林海6MF-30和日本小松HB2302风力灭火机的振动频谱和人体手臂振动传递率进行了对比分析。结果表明:6MF-30与HB2302风力... 便携式风力灭火机工作时产生的振动会对操作者的健康造成很大影响,为了对其进行优化设计并给出合理使用建议,对国产林海6MF-30和日本小松HB2302风力灭火机的振动频谱和人体手臂振动传递率进行了对比分析。结果表明:6MF-30与HB2302风力灭火机的振动基频分别为58.5和121.5 Hz,试验测试频谱范围内分别存在5个和2个支配性频率,且基频越大,对操作者影响越小,故应优化6MF-30的结构设计以提高其振动的基频;根据ISO5349—2001标准,在最大功率转速下,操作者使用6MF-30和HB2302风力灭火机的允许受振时间分别为2.29和3.27 a;风力灭火机振动对操作者手臂和肩颈的影响很小,绝大部分能量由手掌和手指吸收,需重点研究针对手部的减振策略。 展开更多

关键词 风力灭火机 振动加速度频谱 振动传递

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便携式风力灭火机作业手传振动生物力学建模实验研究 被引量：8

10

作者 马文凯 李文彬 +1 位作者 文剑 李伟林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期38-44,共7页

为了能准确预测便携式风力灭火机振动给人体手臂带来的影响,降低人体手臂模型的复杂程度,结合便携式风力灭火机作业的实际情况,建立了五自由度手传振动生物力学模型,并考虑了肘部呈90°的弯曲臂姿势。根据手臂系统的生物动力学特征... 为了能准确预测便携式风力灭火机振动给人体手臂带来的影响,降低人体手臂模型的复杂程度,结合便携式风力灭火机作业的实际情况,建立了五自由度手传振动生物力学模型,并考虑了肘部呈90°的弯曲臂姿势。根据手臂系统的生物动力学特征及在操作过程中人体手臂的动态平衡状态,进行力学分析建立系统机械等效模型,设计标准振动实验平台,辨识手臂模型参数,并将模型预测数据与便携式风力灭火机的实测数据进行了比较。结果表明:在肘部呈90°姿势、握力30 N、推力50 N状态下,模型响应与平均测量值比较显示了较好的一致性,能够较准确拟合手传振动响应特性曲线。该模型能较好地预测便携式风力灭火机作业给人体手臂带来的振动响应,可以为其风险评估提供量化的理论预测模型。 展开更多

关键词 便携式风力灭火机 手传振动 生物力学响应 人机工程学

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浅谈风力灭火机需要改进的技术和使用问题 被引量：2

11

作者 白雪峰 吴大鹏 《林业机械与木工设备》 北大核心 2002年第1期27-28,共2页

关键词 风力灭火机 森林防火 技术 使用

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不同轴流叶轮角度的轴流式灭火风机气动性能试验与数值模拟研究 被引量：2

12

作者 褚双磊 李宏伟 《中国农机化学报》 北大核心 2014年第5期106-111,共6页

首先对3种不同叶片角度轴流式风力灭火机进行了气动性能试验,然后基于N-S方程和k-ε模型对设计工况下的轴流式灭火风机内部流动状态进行了数值模拟,得到内部中心剖面流场云图,并分析得出轴流式灭火风机在设计条件下的内部流动情况。数... 首先对3种不同叶片角度轴流式风力灭火机进行了气动性能试验,然后基于N-S方程和k-ε模型对设计工况下的轴流式灭火风机内部流动状态进行了数值模拟,得到内部中心剖面流场云图,并分析得出轴流式灭火风机在设计条件下的内部流动情况。数值分析得到的轴流式灭火风机性能曲线与气动性能试验获得的结果比较吻合,证明了数值模拟的有效性和准确性。最终得到轴流叶轮叶片数Z=6、叶片角度为38°的3号轴流式灭火风机气动性能和气动设计良好,可以用于以森林消防灭火为目的的轴流式风力灭火机的产品设计和批量化生产。 展开更多

关键词 轴流式灭火风机 计算流体动力学 气动性能试验 数值模拟

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基于相似原理的轴流式灭火风机气动性能回归模型的建立 被引量：2

13

作者 褚双磊 俞国胜 《黑龙江农业科学》 2009年第6期130-133,共4页

利用最小二乘法原理对T40-2A轴流风机的气动性能实测试验数据进行了二次曲线拟合,得出了风压-风量和功率-风量之间的回归曲线方程,并运用回归分析原理对拟合曲线的回归效果进行了显著性检验,建立了该风机的无因次性能回归曲线模型,为实... 利用最小二乘法原理对T40-2A轴流风机的气动性能实测试验数据进行了二次曲线拟合,得出了风压-风量和功率-风量之间的回归曲线方程,并运用回归分析原理对拟合曲线的回归效果进行了显著性检验,建立了该风机的无因次性能回归曲线模型,为实现该系列轴流风机在轴流式风力灭火机中的应用打下了良好的理论基础。 展开更多

关键词 最小二乘法 曲线拟合 回归曲线方程 相关指数

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气动灭火器电起动设计及关键部件强度分析

14

作者 何也能 辛喆 +2 位作者 赵红利 杨凯 余舟 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第8期894-899,共6页

针对风力灭火机不易通过人力旋转叶轮实现起动的问题,对风力灭火机的电起动机构进行了研究,对其关键部件的强度进行了分析。在Pro/E中建立了风力灭火机起动机构三维实体模型,并用ANSYS软件的Workbench仿真平台进行了有限元法静力学分析... 针对风力灭火机不易通过人力旋转叶轮实现起动的问题,对风力灭火机的电起动机构进行了研究,对其关键部件的强度进行了分析。在Pro/E中建立了风力灭火机起动机构三维实体模型,并用ANSYS软件的Workbench仿真平台进行了有限元法静力学分析;根据材料力学第四强度理论,对关键部件进行了强度校核;最后对新设计的风力灭火机电起动系统进行了试验,提出了一种针对选配汽油机设计相适应的电起动方案。研究结果表明:该电起动机构强度基本符合工作要求,可稳定起动所针对的较高功率风力灭火机。 展开更多

关键词 手提式气动灭火器 电起动设计 减速机构 静力学分析

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森林灭火手泵性能检测系统研究

15

作者 张健 于文华 《建筑机械》 北大核心 2003年第5期56-58,共3页

本文介绍了一套森林灭火手泵性能指标的检测系统 ,对行业标准中提出的检测方法进行了改进 ,以排除人为因素的影响。该系统采用LabVIEW和PCL - 818HG采集卡组成信号采集系统 。

关键词 灭火手泵 检测系统 数据采集 森林 使用寿命

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基于CFD-DEM耦合法的灭火机风筒优化与试验 被引量：11

16

作者 蒋梅胜 李恒 +2 位作者 李林书 彭凯 王顺喜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期104-111,共8页

为了进一步研究风力灭火机的灭火性能,并防止灭完火的区域死灰复燃,在风筒进口增加了超细干粉灭火剂进行喷射灭火。喷射式风力灭火机的性能主要体现在出口风速、射程和喷射的稳定性上,而后两者分别主要由灭火剂颗粒的喷出的速度和风筒... 为了进一步研究风力灭火机的灭火性能,并防止灭完火的区域死灰复燃,在风筒进口增加了超细干粉灭火剂进行喷射灭火。喷射式风力灭火机的性能主要体现在出口风速、射程和喷射的稳定性上,而后两者分别主要由灭火剂颗粒的喷出的速度和风筒内滞留灭火剂的量决定的。该文采用6MF-30型风力灭火机使用的风筒为原型验证仿真模型的可靠性,采用CFD-DEM耦合的方法对喷射式风力灭火机的工作过程进行仿真模拟。以风筒收缩角、灭火剂添加位置、风筒长度作为因素,按照二次正交旋转组合设计进行仿真试验,进行显著性检验和方差分析,建立了回归方程。结果表明:3个因素相对颗粒喷出速度和风筒内颗粒数都具有显著相关性,显著水平分别为P<0.0001和P<0.001,而这3个参考因素与出口风速无明显相关性;3个参考因素中风筒长度是对机械性能影响最大的因素。采用响应面法、加权法综合对最佳参数组寻优,发现喷射式风力灭火机收缩角取20°,灭火剂添加孔道距进风口140 mm,风筒长度700 mm时喷射式灭火机性能得以提高。采用该参数组的虚拟试验结果显示,颗粒喷出速度提高至41.24 m/s,同时风筒内颗粒数降低至209个。实体样机验证试验表明:采用该参数组设计的风筒可以有效提高喷射式风力灭火机的喷粉射程2.15 m,缩短灭火时间1.7 s且无复燃。该研究为风力灭火机风筒优化模拟提供了参考。 展开更多

关键词 灭火机 计算机仿真 优化 CFD-DEM耦合 风筒

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风力引射灭火机的设计原理及功能

17

作者 吕敬群 《林业科技》 北大核心 2002年第4期35-36,共2页

关键词 风力引射灭火机 设计 原理 功能 森林防火

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6SB-A型手提式风力灭火机的研制 被引量：3

18

作者 宋兴关 马丽心 王立民 《林业机械与木工设备》 北大核心 2002年第2期16-17,共2页

风力灭火机是黑龙江省森林保护研究所80年代的研究成果,经过近20多年的推广应用,已成为森林防火的必备工具.它是扑灭中、低强度森林火灾和草原火灾的最有效的机具,适合中国国情,且扑火费用低、效率高、使用广泛.但实践证明,随着科学技... 风力灭火机是黑龙江省森林保护研究所80年代的研究成果,经过近20多年的推广应用,已成为森林防火的必备工具.它是扑灭中、低强度森林火灾和草原火灾的最有效的机具,适合中国国情,且扑火费用低、效率高、使用广泛.但实践证明,随着科学技术的发展,原设计有许多不足,主要存在使用寿命短、风速风量低等问题,急需研制一种连续扑火时间长、风速风量高、质量轻、使用寿命长的新型风力灭火机. 展开更多

关键词 性能指标 6SB-A型 手提式风力灭火机 研制

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风力灭火机的发展史 被引量：6

19

作者 王冠群 《林业机械与木工设备》 北大核心 2001年第1期31-32,共2页

关键词 风力灭火机 发展史 森林防火

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风力灭火机在扑救山林火灾中的使用与保养 被引量：1

20

作者 徐恒柱 侯义芳 荣左奎 《现代农业科技》 2008年第9期206-206,210,共2页

介绍风力灭火机在扑救山林火灾中的实用技术,即使用风力灭火机时应掌握的基本原则与使用方法,同时对灭火机的操作与保养等方面的常识作简单介绍,供有关部门与单位参考借鉴。

关键词 灭火机 使用 操作 保养

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