4.4. Наклонные струи

В практических условиях пожаротушения применяют струи, имеющие различные углы наклона. Если при одном и том же наклоне у насадки постепенно изменяется угол наклона ствола, то конец компактной части струи будет описывать траекторию авс, которую принято называть огибающей кривой компактной струи, а наиболее удаленные капли струи – траекторию а’в’с’, называемую огибающей кривой раздробленной струи (рис. 16). Расстояния по прямой от насадка до граничных кривых соответственно называют радиусом действия компактной струи R_K и радиусом действия раздроблнной струи R_P.

Расчет наклонных струй ведут по отношению к данным, полученным для вертикальных струй. Из рисунка 17 видно, что расстояние от насадка до огибающей кривой раздробленной струи возрастает с уменьшением угла наклона R_P к горизонту. Зависимость величины радиуса действия раздробленной струи от высоты вертикальной струи определяют по формуле:

, (68)

где β – коэффициент, зависящий от угла наклона R_P к горизонту. На рисунке этот угол обозначен букой α.

Рис. 16. Траектория сплошной струи:

I – огибающая кривая компактных струй;

II – огибающая кривая раздробленных струй

Значения коэффициента β в зависимости от α определены опытным путем.

Угол наклона радиуса действия струи к горизонту α, град	0	15	30	45	60	75	90
β	1,4	1,3	1,2	1,12	1,07	1,03	1

Не надо смешивать угол наклона радиуса действия струи с углом наклона ствола. Последний для наклона струй всегда больше угла наклона R_P к горизонту. Например, наибольшая дальность полета струи наблюдается при угле наклона ствола 30⁰, а угол наклона радиуса действия струи при этом равен нулю.

Огибающая кривая компактной струи для ручных стволов с диаметром насадки не больше 25 мм мало отличается от дуги окружности, описанной радиусом R_К, равным высоте компактной части вертикальной струи:

. (69)

Для насадков больших диаметров, например для лафетных стволов, линия авс более вытянута вдоль горизонтальной оси. Фактических данных из-за большой трудности поставки экспериментов для таких насадков немного. В справочных таблицах обычно приведены величины, отражающие зависимость между радиусом действия компактной струи, диаметром насадка, напором и расходом жидкости (табл. 6, 7).

При пожаротушении применяют чаще всего не раздробленную, а компактную часть сплошной струи.

Анализ фактических данных, выполненный ВНИИПО МВД России, позволил установить, что минимальная длинна компактных струй, которыми можно тушить наружные пожары с помощью ручных стволов, должна составлять не менее 17 м. Получение таких струй для наиболее распространенных ручных стволов с насадками 13, 16, 19, 22, 25 мм требует создания напора перед насадкой от 25 до 33 м. В настоящее время для характеристики струи за основу берут не длину компактной части, а напор у насадки. Рабочими напорами для ручных стволов следует считать напоры в пределах 30-50 м. Для лафетных стволов с насадками 28 мм и выше обычно рекомендуется напор от 50 до 70 м. Дальнейшее увеличение напора не имеет смысла, так как начиная с 70 м, прирост дальности полета струй и их компактной части заметно уменьшается.

Таблица 6

	Диаметры насадок, мм
RK	13		16		19		22		25
	H,м	Q,л/с	H,м	Q,л/с	H,м	Q,л/с	H,м	Q,л/с	H,м	Q,л/с
6	8,1	1,7	7,8	2,5	7,7	3,5	7,6	4,6	7,5	5,6
8	11,2	2	10,7	2,9	10,4	4,1	10,2	5,4	10,1	6,9
10	14,9	2,3	14,1	3,3	13,6	4,6	13,2	6,1	12,9	7,8
12	19,1	2,6	17,7	3,8	16,9	5,2	16,3	6,8	15,9	8,7
14	23,9	2,9	21,8	4,2	20,6	5,7	19,8	7,5	19,2	9,6
16	29,7	3,2	26,5	4,5	24,7	6,2	23,6	8,2	22,7	10,4
17	33,2	3,4	29,2	4,8	27,1	6,5	25,7	8,5	24,7	10,8
18	37,1	3,6	32,2	5,1	29,6	6,8	28	8,9	26,8	11,3
20	46,8	4	39,4	5,6	35,6	7,5	33,2	9,7	31,5	12,2
22	60,9	4,6	48,7	6,2	43,1	8,2	40,6	10,6	37,3	23,3
24	82,2	5,3	61,5	7	52,7	9,1	47,7	11,7	44,3	14,5
26	-	-	80,6	8	66,2	10,2	58,5	12,9	53,5	15,9
28	-	-	-	-	86,2	11,6	75,5	14,5	65,8	17,7
30	-	-	-	-	-	-	95,4	16,5	82,8	19,8

Таблица 7

	Диаметры насадок, мм
Напор у насадка Н, м	28		32		38		50
	RK, м	Q,л/с	RK, м	Q,л/с	RK, м	Q,л/с	RK, м	Q,л/с
30	26	14,9	26,5	19,4	27	27,4	29	47,5
35	28	16,2	28,5	21	29,5	29,7	31	51,5
40	30	17,2	30,5	22,5	32	31,7	33	55
45	31,5	18,3	32,5	23,8	34	33,6	35,5	58,3
50	33	19,3	34	25,1	35,5	35,4	37,5	61,4
55	34,3	22	36	26	37	37,2	39	64,4
60	35,5	21,1	37	27,6	38	38,2	40,5	67,3
65	36,5	22	37,5	28,6	39	40,4	41,5	70
70	37	22,8	37,5	29,7	39,5	41,9	42,5	72,6
75	-	-	-	-	40	43,4	43,5	75,3
80	-	-	-	-	40,5	44,8	44,5	77,8
85	-	-	-	-	-	-	45,5	81
90	-	-	-	-	-	-	46	82,5