水炮系统添加剂减阻分析及方案设想
消防水炮方案施工方案
消防水炮方案施工方案一、项目背景消防水炮是重要的消防设备之一，用于灭火和控制火势的蔓延。
为了确保消防水炮的正常运行和有效使用，本文将提供一份详细的消防水炮方案施工方案。
二、施工目标1. 安装和调试消防水炮，确保其正常工作。
2. 确保消防水炮可靠、稳定地供水，并能在火灾发生时迅速响应。
3. 保证消防水炮的操作简便、灵活性高，方便消防人员使用。
三、施工步骤1. 设计方案根据消防水炮的使用场所和要求，设计合适的施工方案。
包括消防水炮的位置选择、供水管道设计、电力供应等。
2. 材料准备根据设计方案，准备所需的施工材料。
包括消防水炮、管道、接头、阀门、电缆等。
3. 施工准备a. 清理施工区域，确保施工区域干净、整洁。
b. 检查消防水炮及相关设备的完好性和可用性。
c. 准备施工所需的工具和设备。
4. 安装消防水炮a. 根据设计方案，选择合适的位置安装消防水炮。
b. 安装支架和固定螺栓，确保消防水炮牢固稳定。
c. 连接水源管道和消防水炮，采用合适的接头和阀门。
d. 安装电缆和控制设备，确保消防水炮可以远程控制和操作。
5. 调试和测试a. 打开水源，检查供水管道是否正常工作。
b. 测试消防水炮的喷射距离、喷射角度和喷射流量。
c. 测试消防水炮的远程控制和操作功能。
6. 完善施工细节a. 检查施工过程中的细节，确保施工质量。
b. 清理施工现场，保持施工区域的整洁。
7. 方案验收a. 邀请相关部门和专业人员对施工方案进行验收。
b. 根据验收结果，进行必要的调整和改进。
四、施工注意事项1. 施工过程中，严格按照相关安全操作规程进行操作，确保施工人员的人身安全。
2. 施工过程中，注意保护设备和材料，避免损坏或丢失。
3. 施工过程中，及时清理施工现场，确保施工区域的整洁。
4. 施工完成后，对施工方案进行验收，确保施工质量和安全性。
五、预期效果1. 安装和调试完成的消防水炮能够正常工作，喷射距离、喷射角度和喷射流量符合设计要求。
消防水炮及控制系统施工方案
消防水炮及控制系统施工方案1. 引言本文档旨在提供一份消防水炮及控制系统的施工方案，以确保消防设施的安全性和有效性。
文档将介绍水炮系统的主要组成部分、施工步骤和必要的安全措施。
2. 消防水炮及控制系统概述消防水炮及控制系统是建筑物消防设施的重要组成部分，用于灭火和控制火势的蔓延。
该系统由水炮、供水管道、控制器和传感器等组成。
•水炮：消防水炮是灭火的主要工具，通常安装在建筑物的高处，可以覆盖较大的面积。
水炮具有可调节的喷射角度和射程，可以根据火灾情况进行灭火操作。
•供水管道：消防水炮系统需要接入可靠的供水管道系统，以保证足够的水压和流量。
供水管道应符合相关的消防规范，并经过压力测试和泄漏检查。
•控制器：消防水炮的控制器用于控制水炮的喷射角度、射程和喷水的强度。
一般采用自动控制系统，可以通过传感器监测火灾情况，并自动启动水炮。
•传感器：消防水炮系统通常配备有烟雾传感器、温度传感器等，以及可视化设备，用于监测火灾情况和系统状态。
3. 施工步骤本节将介绍消防水炮及控制系统的施工步骤，包括系统设计、材料准备、施工安装和测试调试。
3.1 系统设计在施工前，需要进行详细的系统设计工作。
设计应根据建筑物的类型、尺寸和火灾风险来确定所需的水炮数量、位置和管道布局。
设计还应考虑供水管道的可靠性和水源的稳定性。
3.2 材料准备根据设计要求，准备所需的材料和设备，包括水炮、供水管道、控制器、传感器等。
材料应符合相关的消防标准，并经过质量检查。
3.3 施工安装根据设计图纸和标准施工规范进行安装工作。
首先安装供水管道系统，确保管道的连接紧密和防漏。
然后，安装水炮和控制器，连接电源和传感器。
最后，进行必要的调整和固定，确保水炮能够正常工作且位置稳定。
3.4 测试调试完成安装后，对整个系统进行测试和调试。
首先进行水压测试，确保供水管道和水炮能够提供足够的水压和流量。
然后进行功能测试，检查水炮的角度调节、射程和喷水强度是否符合设计要求。
消防水炮方案施工方案
消防水炮方案施工方案一、项目背景消防水炮是一种重要的消防设备，用于扑灭大面积火灾或远距离灭火。
为了确保消防水炮的正常运行和有效灭火能力，本文将提供一份详细的消防水炮方案施工方案。
二、项目目标本项目旨在设计和施工一套完整的消防水炮方案，确保其在灭火过程中的可靠性和安全性。
三、施工方案1. 设计方案1.1 确定消防水炮的数量和位置：根据建筑物的大小、布局和火灾风险评估，确定所需的消防水炮数量和最佳位置。
1.2 确定消防水炮的类型和规格：根据建筑物的特点和火灾需求，选择适当的消防水炮类型和规格，包括流量、射程和喷射角度等参数。
1.3 设计水源系统：确保消防水炮能够获得足够的水源供应，包括水泵、水箱和供水管道等设备的设计和布置。
1.4 设计控制系统：设计消防水炮的控制系统，包括手动和自动控制方式，以确保其在灭火过程中的灵活性和准确性。
2. 材料采购2.1 消防水炮：根据设计方案确定的类型和规格，采购符合国家标准的消防水炮。
2.2 水源设备：采购适当的水泵、水箱和供水管道等设备，确保其质量和性能满足消防要求。
2.3 控制系统设备：采购消防水炮控制系统所需的设备，包括手动和自动控制装置、传感器和控制面板等。
3. 施工准备3.1 施工人员培训：对施工人员进行必要的培训，包括消防水炮的安装、调试和维护等技术要求。
3.2 施工材料准备：准备所需的施工材料，包括螺栓、螺母、管道和电缆等。
3.3 施工工具准备：准备所需的施工工具，包括扳手、电钻、焊接机和测试仪器等。
4. 施工步骤4.1 消防水炮安装：按照设计方案，在建筑物的适当位置安装消防水炮，确保其稳固和可靠。
4.2 水源系统安装：安装水泵、水箱和供水管道等设备，确保其与消防水炮的连接和供水正常。
4.3 控制系统安装：安装消防水炮的控制系统，包括手动和自动控制装置、传感器和控制面板等。
4.4 系统调试和测试：对安装完成的消防水炮系统进行调试和测试，确保其各项功能正常。
水炮消防工程施工设计方案
水炮消防工程施工设计方案一、工程性质和范围本工程是一项水炮消防工程，主要包括水炮系统的设计、安装与调试等工作。
工程范围包括建筑物内外的消防水炮系统及其配套设备的安装。
二、工程条件及要求1.施工基础：建筑物外墙、室内消防水源系统等。
2.设计准则：按照国家相关消防设计标准和规范进行设计。
3.确定设计工作量：根据建筑物的类型、面积和灭火要求等确定水炮数量和灭火剂的储存容量。
4.设备选型：选择合适的水炮和配套设备，如水泵、水源、管道等。
5.施工工期：根据工程的规模和施工条件等确定合理的工期。
三、设计内容及方案1.水炮系统布置方案根据建筑物的结构和火灾扩散情况，合理布置水炮系统，包括水炮的位置、高度和角度等。
保证水炮可以覆盖到火源并形成有效的喷射角度，提高灭火效果。
2.消防水源方案选择适当的消防水源，如消防水泵、消火栓系统等，并确保水源供应充足、稳定和可靠。
消防水源应符合国家相关标准和规范的要求，保证灭火水量和压力的需求。
3.管道设计方案根据建筑物的结构和火灾扩散情况，设计合理的管道布置方案。
根据水炮的数量和布置方式，确定管道的直径、材质和安装方式等。
确保管道布置合理、连接可靠，减少管道阻力，保证水流通畅。
4.水炮及配套设备选择根据设计需求和要求，选择合适的水炮和配套设备。
水炮的参数应符合国家相关标准和规范要求。
同时，配套设备如水泵、水源等也要根据设计要求进行选择，确保设备的性能和可靠性。
5.运行模式设计方案设计合理的水炮运行模式，包括手动、自动和远程控制等。
手动模式下，可以根据火势和需要手动启用水炮；自动模式下，可以通过火灾报警系统实现自动启用水炮；远程控制模式下，可以通过远程管理系统对水炮进行控制和调整。
6.安全保护措施设计合理的安全保护措施，包括火灾报警系统、水位监测系统、泄压装置等。
保证水炮能够及时、有效地启用，避免误启和误射等情况的发生。
四、施工组织与要求1.施工队伍组建：组建专业的施工队伍，包括消防工程师、施工人员和技术人员等。
消防水泡及控制系统施工方案
目录..................................................................................................................................................................4.1 施工工艺流程 (2)4.1.1 消防水炮控制系统施工工艺流程 (2)4.1.2 消防水系统工艺流程 (2)4.2 消防水炮控制系统 (3)4.2.1 弹线定位 (3)4.2.2 支、吊架安装要求 (3)4.2.3 线槽安装要求 (3)4.2.4 明配管安装要求 (3)4.2.5 管内穿线、线槽内配线要求 (4)4.2.6 消防报警系统设备的安装 (5)4.3 自动消防炮的施工方法 (7)4.3.1 管网安装 (7)4.3.2 管道支架、吊架、防晃支架的安装应符合下列要求 (7)4.3.3 消防水炮安装 (7)4.3.4 系统试压和冲洗 (8)5.1 质量目标和安全目标 (9)5.2 建立质量和安全管理制度、体系 (9)5.3 质量管理制度 (10)5.4 安全管理制度和保证措施 (11)5.4.1 基本要求 (11)5.4.2 施工用电安全技术措施 (11)4.4.3 高处作业安全预防控制措施 (12)5.4.4 既有线安全防护及要点措施 (12)5.4.5 工期保证措施 (13)5.4.6 防汛、防台风及雨季施工措施 (13)6.1 环境保护和文明施工目标 (13)高级修场消防水炮共计 68 门，三级修调试库 20 门，解体组装库 32 门，车体检修涂装库 16 门。
目前三级修调试库内所有水管已经施工完成，且库房已经开通运营属于既有线施工；解体组装库与车体检修涂装库正在施工。
1. 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-982. 《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50116-20223. 《民用建造电气设计规范》JGJ/T16-20224. 《建造电气安装工程施工质量验收规范》GB5030-20025. 《消防联动控制设备通用技术条件》GB 16806-976. 《建造消防设施技术检验规程》DB51/280-1998序号机械设备种类1 冲击钻2 台钻3 电锤4 磨光机型号规格BOSTH30Z516-1AZIC-SD43-22BS-400新旧程度80%80%80%70%单位台台台台数量2111备注序号工种人员名称单位数量备注1 安全防护员个 52 电工个 63 管道工个84 电焊工个 45 普工个246 专业技术人员个 2管线预埋 →清管、二次接管→桥架、线槽安装 →穿线→路线检查→设备安装→系统调试→竣工验收序号 机械设备种类5 压力表6 万用表7 兆欧表8 火灾探测试验器9 接电电阻测试仪10 压线钳11 弯管机12 绝缘电阻测试仪13 接地电阻测试仪14 对讲机15 挪移脚手架16 安全网17 手拉葫芦18 钢丝绳19 脚手架踏板20 水钻钻机型号规格Y －1001/10/100MW500VSA2090ZC29B-2Ф50-150ZC25ZC-8800m高8m1t12mm厚5cmDN200新旧程度80%90%80%80%80%80%80%80%80%全新全新全新全新全新全新全新数量2222122116303744210037441单位台台台台台个台台台个付m台m2台备注m弹线放样→管道支架安装→管道安装→管道清洗、试压→ 自动消防炮安装→泵房设备安装→系统调试→竣工验收根据设计图确定出安装位置，从始端到终端 (先干线后支线) 找好水平或者垂直线，用粉线袋沿墙壁等处，在路线中心进行弹线；所用钢材应平直，无显著扭曲。
消防水炮方案
第1篇
消防水炮方案
一、项目背景
近年来，我国火灾事故频发，造成了严重的人员伤亡和财产损失。为提高火灾应急救援能力，减少火灾损失，确保人民群众生命财产安全，根据我国消防法律法规的相关规定，结合本项目实际情况，特制定本消防水炮方案。
二、方案目标
1.提高火灾现场灭火效率，降低火灾损失。
2.确保消防水炮系统的稳定、可靠、安全运行。
3.优化消防资源配置，提高消防设备使用率。
4.提升火灾应急救援能力，保障人民群众生命财产安全。
三、方案内容
1.消防水炮选型
根据本项目火灾风险特点，选用流量大、射程远、操控简便的消防水炮。具体参数如下：
-流量：≥30L/s
-射程：≥45m
-喷射角度：±60°
-工作压力：0.6-1.2MPa
2.消防水炮布局
3.加强消防水炮系统的日常维护与管理，确保设备处于良好状态。
4.定期开展消防培训和演练，提高相关人员应对火灾的能力。
六、总结
本消防水炮方案针对本项目火灾风险特点，从消防水炮选型、布局设计、泵房及供水系统建设、控制系统安装与调试等方面进行了详细规划。通过严格执行本方案，可提高本项目火灾应急救援能力，保障人民群众生命财产安全。同时，加强日常维护与管理，确保消防水炮系统长期稳定运行，为火灾应急救援提供有力支持。
第2篇
消防水炮方案
一、前言
为确保我国各类场所的消防安全，提高火灾应急救援能力，根据我国消防法律法规及本项目具体情况，制定本消防水炮方案。本方案旨在规范消防水炮系统的设计、施工、验收及维护管理，为火灾应急救援提供有力保障。
二、项目目标
1.提高火灾现场灭火效率，降低火灾损失。
2.确保消防水炮系统的稳定性、可靠性和安全性。
消防水炮方案施工方案
消防水炮方案施工方案一、项目背景消防水炮是一种重要的消防设备，用于扑灭火灾时提供大量的水源和水压。
为了确保消防水炮的正常运行和有效扑灭火灾，需要制定一套科学合理的施工方案。
二、施工目标1. 确保消防水炮的稳定性和可靠性。
2. 提高消防水炮的扑灭火灾效果。
3. 减少施工过程中的安全风险。
4. 保证施工进度和质量。
三、施工方案1. 设计方案：根据施工现场的具体情况，设计消防水炮的布置方案，包括水炮的数量、位置、喷射角度等。
确保消防水炮能够覆盖到整个施工区域，并且能够有效扑灭火灾。
2. 材料准备：2.1 水炮：选择质量可靠、性能稳定的消防水炮，确保其能够长期工作并承受高水压。
2.2 水源：确保消防水炮能够获得充足的水源供应，可以通过城市自来水供应或者搭建暂时水源等方式来解决。
2.3 管道和接头：选择耐压、耐腐蚀的管道和接头，确保水源能够顺畅传输到消防水炮。
3. 施工流程：3.1 地基处理：对施工区域进行地基处理，确保地面平整、稳固，能够承受消防水炮的分量和水压。
3.2 水炮安装：根据设计方案，在合适的位置安装消防水炮，确保其固定稳固，并且能够调节喷射角度。
3.3 管道连接：将水炮与水源之间的管道进行连接，确保水源能够顺畅传输到消防水炮。
3.4 试运行：在施工完成后，对消防水炮进行试运行，检查其工作状态和性能是否正常。
4. 安全措施：4.1 施工人员应具备相应的消防知识和技能，严格按照操作规程进行施工。
4.2 施工现场应设置明显的安全警示标识，保证施工人员的安全。
4.3 施工过程中，应加强对水源和水炮的监控，确保其正常运行和安全使用。
4.4 施工完成后，对施工区域进行清理，确保消防水炮的周围环境整洁、无障碍。
五、施工质量控制1. 施工现场应有专门的监督人员进行监督，确保施工按照设计方案进行。
2. 施工过程中应进行必要的质量检查，对水炮、管道和接头等进行检测，确保其质量合格。
3. 施工完成后，进行验收，确保消防水炮的性能达到设计要求。
消防水炮及控制系统施工方案
消防水炮及控制系统施工方案1. 引言在当今社会中，消防安全成为人们生活和工作中一个重要的问题，特别是在大型建筑物和工业设施中。
消防水炮及其控制系统是保障消防安全的重要设备。
本文档旨在介绍消防水炮及其控制系统的施工方案，包括材料、设备、施工流程等。
2. 设备和材料2.1 消防水炮消防水炮是一种用于投射大量水流以灭火的设备，常用于大型建筑物、船舶和工业设施中。
消防水炮应具备以下特点：•高压水源供给：消防水炮应接入高压供水系统，确保提供足够的水压和流量。
•可调节喷头：消防水炮的喷头应具备调节水流角度和射程的功能。
•稳定性：消防水炮应具备稳定的结构，能够经受高压环境和恶劣的工作条件。
2.2 控制系统控制系统是用于控制消防水炮的工作的设备，包括控制面板、传感器和自动控制设备等。
控制系统应具备以下特点：•自动化控制：控制系统应具备自动控制功能，能够根据火灾情况自动开启和关闭消防水炮。
•监测功能：控制系统应能够监测消防水炮的工作状态和环境条件，如水压、温度等。
•可靠性：控制系统应具备良好的可靠性，能够正常工作并快速响应发生的火灾情况。
3. 施工流程3.1 工地准备在施工前，需要对施工现场进行准备工作，包括清理和整理施工区域，确保施工方便和安全。
3.2 安装消防水炮首先，根据建筑物或设施的结构和布局确定消防水炮的安装位置。
然后，根据设计要求和施工图纸进行水炮的安装，包括固定水炮底座和连接管道。
3.3 安装控制系统根据设计要求和施工图纸，安装控制系统的控制面板、传感器和自动控制设备等。
确保控制系统的连接正确并可靠。
3.4 系统调试和测试在安装完成后，对消防水炮和控制系统进行调试和测试。
测试包括检查消防水炮的喷头和调节功能，以及控制系统的自动控制和监测功能。
确保整个系统可以正常工作。
3.5 施工验收最后，进行施工验收。
验收包括对施工过程和成果的评估，确保消防水炮及控制系统的施工质量和安全可靠性。
同时，进行相关文件的整理和归档。
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水炮系统添加剂减阻分析及方案设想林芃; 高一民; 蔡伟华; 陈轶君; 陈红超【期刊名称】《《中国舰船研究》》【年(卷),期】2019(014)005【总页数】9页(P98-105,118)【关键词】水炮系统; 减阻剂; 减阻增效【作者】林芃; 高一民; 蔡伟华; 陈轶君; 陈红超【作者单位】中国舰船研究设计中心上海 201108; 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】U664.50 引言水炮系统作为公务执法船水面对抗系统的主要配置，使用频率高，其射程及流量在冲突对抗过程中起着决定性的作用。
以7XX 和8XX 公务执法船为例，该船水炮系统的射程可达到150 m，流量达1 500 m3/h；水炮系统消耗功率约750 kW，通海管径DN400，为独立柴油机驱动或主机齿轮箱自由端驱动。
受总体及设备能力的限制，要想在此基础上继续增加水炮的射程及流量，会非常困难。
水炮系统的射程及流量是公务船在执法对抗中取得优势的关键，因此，迫切需要在现有水炮系统的基础上通过新技术进一步提高打击能力。
在液体的湍流流动过程中添加少量添加剂可极大地降低湍流阻力［1］。
采用具有较长分子链的高分子聚合物添加剂，以及具有胶束结构的表面活性减阻剂，可以减小流动系统的能耗，增加流速，该现象被称为Toms 效应或添加剂湍流减阻效应。
目前，很多学者从理论、实验和数值模拟的角度对此效应开展了大量研究［2-6］。
Luchik 和Tiederman［7］应用二维激光多普勒测速仪（LDV）对槽道湍流高分子聚合物减阻流动进行研究，发现了减阻湍流中的雷诺剪切应力减小、流向的能量向法向方向的转移受到抑制等现象。
Zakin 等［8］针对添加了表面活性剂的减阻溶液进行了流变学特性、表面活性剂分子结构等一系列研究，并提出了表面活性剂溶液的最大减阻渐近线。
Li 等［9-10］对槽道内十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）减阻水溶液进行了实验研究，结果表明CTAC 水溶液具有较好的减阻效果，并得到了能够有效实现减阻的温度范围及浓度范围等结论。
目前，该项技术发展迅速。
日本神户大学在空调循环水系统中采用了该项技术，其平均运行减阻率为30%，循环水泵的能耗显著降低［1］；国内青岛某小区在集中供热系统中也采用了减阻剂［11］，在投入运行的首年减阻效率理想，但之后出现了减阻衰减效应。
随着该项技术的不断进步，在集中供冷/供热领域将具有广泛的应用前景。
减阻技术一方面可以减少流体机械的输送能耗，另一方面，在确定的泵功耗情况下，能够起到增加流量及扬程的作用；同时，水炮系统仅在冲突对抗时短时使用，因此不用担心减阻剂长期使用时的失效问题［12-13］。
可见，将添加剂减阻技术应用于水炮系统对抗领域具有良好的应用潜力。
本文将基于表面活性剂对粘弹性流体湍流流动过程的减阻效应，采用合适的减阻剂并设计合理的注入系统，充分降低水炮中海水从通海阀箱至水炮喷口过程的湍流流动阻力，完成典型减阻剂的海水验证实验，完成管网的模型建模与性能预报分析以及工程方案设想，从而验证水炮系统“兴奋剂”强化的可行性。
1 添加剂减阻技术简介通常，减阻剂可以分为2 大类：高分子聚合物和表面活性剂。
图1所示为高分子聚合物减阻机理示意图［14］。
高分子聚合物的分子量通常需要达到百万量级，分子量越大，减阻效果越好。
分子链呈直线结构，且主链越长、支链越少，减阻效果就越显著。
这主要是因为分子链的支化降低了高分子聚合物的减阻效果。
图1 高分子聚合物减阻机理［5］Fig.1 Drag reduction mechanism of high molecular polymer［5］图2 所示为表面活性剂减阻与高分子聚合物减阻机理的对比［15］。
表面活性剂溶液在湍流减阻流体流动中产生减阻效应的因素是溶液流动内部生成的微观结构，即所谓的剪切诱导结构。
如图2所示，减阻效应取决于溶液内部是否能够形成剪切致棒状，继而形成网状的微观结构，而这类微观结构归根到底是由表面活性剂小分子形成的胶束结构。
上述2 种减阻添加剂的抗剪切和抗高温能力均较差，不过表面活性剂具有“自恢复”功能，在高剪切力或高温作用消失后可以自行恢复减阻功能，而高分子聚合物一旦被破坏，就无法再进行减阻。
所以，高分子聚合物减阻多用于一次系统，表面活性减阻剂则多用于有驱动泵的液体循环系统。
在水炮系统中，由于无需过多考虑减阻剂的时效性，因此这2 种减阻剂均具有实际的应用潜力。
本文将围绕表面活性减阻剂展开进一步的论述。
图2 表面活性减阻与高分子聚合物减阻机理对比［15］Fig.2 Comparison of drag reduction mechanism between surfactant additive and high molecular polymer［15］2 表面添加剂减阻技术的海水管路实验验证图3 圆管海水湍流减阻测试实验台Fig.3 Experimental prototype of seawatertube turbulence drag reduction1-水箱；2-“ISO-17”离心水泵；3-电磁流量计；4-测量直管段；5-SST 数字化差压变送器；6-搅拌器；7-加热器（b）实验台原理图目前，围绕减阻剂减阻效果的研究主要聚焦在原油输送、楼宇空调循环水、集中供热等油类及淡水领域，针对海水领域的目前尚未见到报道。
为了验证减阻剂应用于水炮系统的设想，首先需确定典型减阻剂在海水系统中是否同样有效。
图3所示为减阻流动测试实验台。
在该实验台的基础上，完成以十六烷基三甲基氯化铵和水杨酸钠（CTAC/NaSal）作为添加剂的圆管海水湍流减阻实验测试。
图4 所示为圆管海水湍流减阻实验效果图。
图中，ΔP 为压力损失，DR 为减阻率，Q 为体积流量。
实验中，雷诺数最高可达5×104，与真实水炮管路系统中的流动雷诺数相差较大，但本文的目的主要是首先验证CTAC/NaSal 海水溶液是否具有减阻效应，从而为其今后在真实水炮管路系统中的应用提供重要的理论支撑。
图4 采用CTAC/NaSal作为添加剂的圆管海水湍流减阻试验数据Fig.4 Experimental data of seawater tube turbulent drag reduction ofCTAC/NaSal as additives实验表明，在海水圆管流动中添加CTAC/NaSal溶液有明显的减阻效果，减阻率最高可达60%，与CTAC/NaSal 淡水溶液的减阻效果相当，可基本确定将典型减阻剂应用于海水同样具有良好的减阻效用。
同时，实验还发现：在CTAC/NaSal 质量分数为200×10-6和500×10-6海水溶液工况中，同样存在最佳减阻率。
这主要是因为流量越大，流动剪切力越大，从而引起CTAC/NaSal 的剪切诱导结构被破坏，使得减阻效果下降。
3 某公务执法船水炮系统及水力建模3.1 某型公务执法船水炮系统图5 所示为国内设计的7XX 公务执法船水炮系统原理图。
图6 所示为水炮外形图（图中数值单位：mm），其中消防炮为SS300EL 型，柱喷嘴1500-13 型。
水炮系统设计流量为1 500 m3/h，射程为150 m，功率约750 kW，进口压力为1.3 MPa。
水炮系统管路的组成相对简单，是从海底通海阀经过滤器，配合水炮水泵变径，然后通过水泵输入能量以后，再经管路继续上升至罗经甲板。
海水管路通径为DN400，在罗经甲板分成两舷，缩径为DN200，连接水炮装置，两舷水炮通常不同时使用；在整套管路上配置必需的阀门，通常采用的是流动阻力较小的蝶阀形式。
图5 7XX 公务执法船水炮系统原理图Fig.5 Schematic diagram of water cannon system of 7XX law enforcement vessel图6 水炮外形及出口尺寸图Fig.6 Dimension drawing of water cannon's outlet and configuration水炮的功率较大，约为750 kW，因此通常无法采用辅助柴油发电机供电的型式，需要利用主机齿轮箱自由端，通过轴带泵的型式，或者是采用独立水炮柴油机直接驱动。
如果通过增大原动机的型式来提升水炮能力，柴油机、水炮水泵、油柜等设备的增大将会极大地增加总体布置的负担；另一方面，若不增加海水管路的通径，流动阻力的增加将会极大地抵消原动机的能量，而若增大海水管路通径，无论是在布置上还是重量上都会进一步增大总体布置的难度。
通常水炮对抗过程作用时间较短，故在流量和射程方面占劣势的一方会主动退出。
因此，通过添加具有减阻效果的物质在短时间形成“兴奋剂”效果，以提高水炮射程和流量是一种具有潜力的发展方向。
3.2 水炮系统水力建模因水炮系统的实验系统庞大，同时耗资较大，故可先通过模拟的形式分析系统效能。
通过FLOWMASTER 软件建立水炮系统水力模型。
根据水炮系统原理图及实际放样情况，对每段管段的长度和通径赋值，并添加局部阻力件（阀门、弯头、渐变径），设定水泵元件流量及扬程，建立水炮系统管网模型。
模拟的基本思路是：通过对7XX公务执法船水炮管路的设计，赋值各水力环节，验证水炮系统的设计性能是否符合实船要求，进一步将减阻剂的减阻效果赋值，然后利用实验中测得的沿程阻力、局部阻力减阻效果，再次进行模拟，对比减阻剂添加前后水炮的性能，从而对减阻剂水炮系统的减阻增效效果进行预报。
3.3 局部阻力处理已通过圆管管路海水减阻实验验证了CTAC/NaSal 减阻剂对于海水的有效性。
管路阻力损失由沿程阻力及局部阻力2 部分组成。
其中沿程阻力为长直圆管流动阻力，局部阻力由弯头、变径、三通和阀门等局部构件产生，在流动过程产生的阻力中，这些局部构件有着不可忽略的占比，在水炮系统的管路阻力中，局部阻力同样为系统管网阻力的重要组成部分。
研究表明，表面添加剂作为减阻剂，对于沿程阻力有非常好的效果，对于局部阻力也有一定的效果，但相比沿程阻力其效用还有一定的差距［15］。
由于局部阻力的减阻效果有限，同时，海水与淡水的减阻效果基本相当，因此，在本模型中，综合考虑尺度放大问题，利用淡水的局部阻力数据为管段赋值，推断本水炮系统的减阻增效能力。
在90°弯头和变径管内的流动减阻实验中，采用CTAC/NaSal质量分数为800×10-6的淡水溶液（CTAC 与NaSal的质量比为1∶1），溶液温度14 ℃［16］。
图7 所示为加入添加剂前后90°弯头内的静压压力损失结果［16］。
结果显示，“D=40 mm，ξ =0.01”（D 为管路通径，ξ为表面粗糙度）工况下的减阻效果要优于“D=20 mm，ξ=0.01”工况，这充分说明减阻效果不仅和雷诺数Rew有关，还和管道尺寸存在一定的关联，该现象称为“管径效应”。