摘要：为了提高消防水炮的射程,以PSKDY40型消防水炮为原型,对炮头流道结构进行多目标优化.以炮头的喉管通径、喉管长度和喉部收缩角为变量,以最小化出口湍流动能和最大化出口平均速度为目标,使用拉丁超立方设计方法进行试验设计并结合数值模拟生成RBF近似模型.利用NSGA-Ⅱ算法对炮头流道结构进行多目标优化并得到了Pareto最优解集.分析结果表明:RBF模型具有较高的拟合精度,可以提高炮头流道的优化效率;选取的3个变量中喉管通径对炮头的喷射性能影响最大;优化之后的出口湍流动能和出口速度这2个目标均优于原始模型.

摘要：设计了截面积近似相等的3种稳流器，以各稳流器体积相同和表面积相同这2种方案，开展了水炮设计流量为1500m3／h下的内部流动数值模拟．结果表明：加装稳流器对流动状态改善效果明显，出口轴线上速度的增加均大于无稳流器的情况；水炮加装3种稳流器后产生的总流动损失均在0．10～0．13MPa，稳流器区域产生的流动损失约占总损失的55％；弹尾形（Ⅲ型）紊流器总流动损失最小，但整流效果不如截面为双层圆管形（I型）的稳流器以及截面为多个矩形（Ⅱ型）的稳流器．弹尾形稳流器进口结构形式较优，产生的动水压损失小；稳流器的表面积对整流效果的影响大于稳流器体积的影响；水炮出口平均湍动能k值在无紊流器情况下最大；稳流器存在合适的长度值，达到该值后安装位置对稳流效果影响较小．