消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (2): 98-105.
武英达1, 安秋泽2, 吴际2, 黄江2, 贺元骅2
Wu Yingda1, An Qiuze2, Wu Ji2, Huang Jiang2, He Yuanhua2
摘要: 采用基于VOF-DPM方法结合网格自适应加密技术的数值模拟手段,针对H-125直升机在3种空速(5、10、15 m/s)下腹舱投水过程展开研究。消防直升机腹舱投水过程中涉及灭火剂工质雾化的现象,表现为射流液柱产生液膜并破碎形成液带和液滴的过程。研究发现,在灭火剂的横向扩展方面,随着空速的小幅增加,空气相对于液体的速度增大,动量比减小,导致横向扩展的最大宽度增大,并随着纵向高度的下降,连续液相的横向扩展宽度呈现先增大后减小的趋势;在雾化液滴特性中,随着空速的小幅增加,液滴韦伯数(We)增大,液滴破碎更加剧烈。这具体体现为液滴破碎的临界直径逐渐减小,大直径液滴更容易破碎成小直径液滴,导致小直径液滴的相对频率增高。本研究为消防直升机投水作业提供了理论支撑,有助于深入理解投水过程和变化规律,对提高森林火灾的灭火效率具有重要意义。