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4.5.3 管道沿程阻力损失与管道长度关系研究 30
4.5.4 压力差与测量长度关系研究 34
4.5.5 管道沿程阻力损失与孔径大小的关系研究 35
结 论 42
致 谢 43
参 考 文 献 44
1 绪论
1.1 课题目的及意义
当下，人们对生存环境的依赖性和要求越来越高，希望能生活在蔚蓝的天空下，呼吸着新鲜空气，然而大部分的灭火剂对环境的危害依然比较大，威胁到了人们的健康，因此寻找一种能长期使用且对环境没有影响或者影响极小的灭火剂迫在眉睫。
衡量灭火药剂对环境的危害主要包括三个方面：对臭氧层的破坏、温室效应所造成的全球气候变化，哈龙灭火剂对臭氧层破坏严重，已被全面淘汰，氟代烷和全氟代烷替代物在全球温室效应和影响气候方面仍存在着问题, 因而又像哈龙一样面临着被禁止使用和被淘汰取代的命运[1,2]。
由于所研究Novec1230应用的特殊性和火灾现场对于灭火剂施放时间和雾化浓度的要求，灭火剂需在极短的时间内喷射，以达到灭火的作用，因此，需在一定的压力和用量的条件下，尽可能减小管道的阻力，并保持足够的压力和流速。
本实验立足于Novec1230的施放研究，主要探索其在管道流动中的沿程阻力损失，采用控制变量法，从孔径，长度，气液比几个方面定性定量分析其对沿程阻力的影响，测算出压力差，根据压力差与管道流体流量的关系来控制流量，以达到在最短的时间内将灭火剂喷射出去的效果，为Novec1230的整个施放，尤其是管外效果研究奠定基础。
1.2 Novec1230的性质及发展现状
1.2.1 Novec1230的基本性质
Novec 1230属于氟化酮(Fluorinated Ketone)类，化学代号为FK.4.5.32，氟原子取代了酮上的氢原子，化学名全称全氟乙基异丙基酮(或称十二氟-2-甲基戊烷-3-酮) , 是一种无色、透明、浅气的液体，该灭火剂既不属于HFC，也不属于惰性气体类哈龙替代品，是一种全新的哈龙替代品，在哈龙替代品领域取得了突破性进展。目前FK-5—1.12 已被列人ISO 14520—2006(气体灭火系统物理特性和系统设计》、NFPA 2001《洁净气体灭火系统设计规范》，已在美国、加拿大、澳大利亚、日本、韩国和欧洲注册使用，得到了美国环保署(EPA，Environmental Protection Agency)的认可并列入了美国环保署重要新替代物政策(SNAP Significant New Alternatives Policy/重要新替代物政策) [3]。Novec 1230分子式为CF3CF2C(O)CF(CF3)，相对分子质量为316，属于氟化酮（Fluorinated ketone）类。该灭火剂既不属于HFC，也不属于惰性气体类哈龙替代品，是一种全新的哈龙替代品，在哈龙替代领域取得了突破性进展[4,5]。
表1.1.1 全氟己酮的基本性质
物理性质 全氟己酮
化学式 CF3CF2C(O)CF(CF3)2
相对分子量 316.04
沸点(1atm)，/℃ 49.2
冰点，/℃ -108
密度（25℃下饱和液体），/（g/mL） 1.6
密度（25℃下1atm下的气体），/（g/mL） 0.0136
比容（25℃下1atm下），/（m3/kg） 0.0733
液体粘度0℃/25℃，/（MPa•s） 0.56/0.39
汽化热（在沸点时），/（kJ/kg） 88.0
水在全氟己酮中的溶解度25℃，wt% <0.001
蒸汽压25℃，/Pa 5.85
绝缘强度，1atm（N2=1.0） 2.3
1.2.2 Novec 1230灭火剂的应用性能