消防水力学基本知识汇总权威专家

消防水力学基本知识

第一节水的性质第二节水的灭火作用第三节消防射流第四节消防水力学基本知识习题学习提纲第一节水的性质

水是无嗅无味的液体，是人类赖以生存的基本物质。它取用方便，分布广泛，同时由于水在化学上呈中性，无毒，且冷却效果非常好，因此水是最常用的灭火剂。一、水的基本特性

水有三种状态：固体、液体和气体。液体与固体的主要区别是液体容易流动，液体与气体的主要区别是液体体积不易压缩。水在常温下为液体，在常压下、水温超过100℃时，凝结成固体称为冰。(一)水的比热容水温升高1℃时，单位体积的水需要吸收的热量，称为比热容。若将水的比热作为1，则其他液体的比热容均小于1，水比任何液体的比热容都大。1L的水温升高1℃，需要吸收4200J的热量。若将1L常温的水（20℃）喷洒到火源处，使水温升高到100℃，则要吸收热量336KJ。水的比热容大，因而用水灭火、冷却效果最好。

(二）水的汽化热单位体积的水由液体变成气体需要吸收的热量称为汽化热。水的汽化热很大，1L100℃，变成100℃的水蒸气，需要吸收吸收2264KJ的热量。因此，将水喷洒到火源处，使水迅速汽化成蒸汽，具有良好的冷却降温作用。同时，水变成蒸汽时体积扩大。1L水变成水蒸气后体积扩大1725倍，且水蒸气是惰性气体，占据燃烧区空间，具有隔绝空气的窒息灭火作用。试验得知，水蒸气占燃烧区的体积达35％时，火焰就将熄灭。(三）水的冰点

纯净的水温度下降到0℃时，开始凝结成冰。水结成冰时，释放出溶解热335KJ/L。水结成冰，由液体状态变成固体状态，水分子间距离增大，因而体积随之扩大。因此，对消防给水管道和储水容器在冬季进行保温，防止结冰，以免水结成冰时体积扩大，致使消防设备损坏。处于流动状态的水不易结冰，因为水的部分动能转化为热能。因此，为了不使水带内结冰，在冬季火场上，当消防队员需要转移阵地时，不要关闭水枪。若需要关闭时，应关小射流，使水仍处于流动状态。第一节水的性质第一节水的性质二、水的主要物理性质

水的平衡和运动，除了与作用于液体的外界因素有关外，更重要的是取决于水本身的物理性质。在水力学中，与水运动有关的物理性质主要有以下方面。

（一）密度和容重

液体单位体积内所具有的质量称为密度，液体单位体积内所具有的重量为容重。不同液体的密度和容重各不相同、同一种液体的密度和容重又随温度和压强而变化。在正常大气压强条件下，水在不同温度时的容重见表4-1。

表4-1水在不同温度时的容重

第一节水的性质(二)粘滞性

液体具有流动性，在相对静止时，液体不能抵制抗切力，在微小切力的作用下，将破坏原来的相对静止状态，产生无限止的变形，即发生流动。当液体一旦流动时，分子间的作用力却立即显示为流动的抗阻作用，即显示处所谓的粘滞性阻力（内摩擦阻力），液体的这种阻抗变形运动的特性就称为粘滞性,也叫“内摩阻”。需要说明的是当液体运动一旦停止，这种阻力就立即消失。因此，粘滞性在液体静止或平衡时是不显示作用的。液体运动时的粘滞阻力只能使液体的变形即流动缓慢下来，但不能阻止静止液体任何时候微小的切向力作用下开始流动。

（三）压缩性

在密闭容器内液体表面上，用活塞加压，液体就受到压力，受压后的液体体积要缩小。液体的体积随压力增加而减小的性质称为液体的压缩性。液体的特点是压缩性很小。根据试验，把温度为20℃在0.1MPa压力作用下的水体积为1，不同压力时的水体积如表4-2。表4-2温度为20℃不同压力时的水体积第一节水的性质

从表中可以看出，水体积变化不大。因此，在一般计算中，通常把水看成是不可压缩的液体。即认为水的密度P和容重y为一常数，但个别特殊情况，液体的压缩性不能忽略。如水枪上的开关突然关闭时，会产生一种水击现象，在研究这个问题时，就必须考虑液体的压缩性。（四）膨胀性

水的体积随水温升高而增大的性质为水的膨胀性。根据试验，10-20℃的水在常压下，水温升高1℃，体积增加万分之一点五，其体积变化较小。（五）溶解性

溶质在水中的扩散称为溶解。物质能否在水中溶解，与物质分子的极性有关。凡是由极性分子或者水分子结构相似的分子组成的物质均易溶于水，如食盐、糖、丙酮、乙醚、乙醇等。与水分子极性不同的物质不易溶于水或者不溶于水，如：汽油、煤油、柴油、苯等。

用水可以扑灭易溶于水的固体物质火灾；用水可以扑救比水重且不溶于水的可燃液体，也可以稀释溶于水的可燃液体。（六）水的导电性

水的导电性能与水的密度、射流形式等有关。水中含有杂质越多，电阻率越小，导电性能越大。纯净水电阻率很大，为不良导体。天然水源一般都含有各种杂质，因而被称为良性导体。

第一节水的性质

三、水的化学成分

（一）水的分解

水由氢、氧两种元素组成。火场上的消防水柱射流触及高温设备，水滴瞬间汽化，体积突然扩大，会造成物理性爆炸事故。当水蒸气温度继续上升超过1500℃以上，水蒸气将迅速分解为氢气和氧气

2H2O高温2H2↑+O2↑+热量

氢气为可燃气体，氧气为助燃气体，氧气为阻燃剂，氢气和氧气相互混合，形成混合气体，在高温下极易发生化学性爆炸，其爆炸威力大，若无可靠的防范措施，就会造成火灾爆炸事故。

（二）水的化学反应

水能与许多物质起化学反应。

1.水与活泼金属反应水与活泼金属锂、钾、钠、锶、钾钠合金等接触，将发生强烈反应：

2Na+2H2O高温2NaOH+H2↑+热量

这些活泼金属与水化合时，夺取水中的氧原子，放出氢气和大量热量，使释放出来的氢气与空气中的氧气相混合形成的爆炸性混合物，发生自然或爆燃。

2.水与金属粉末反应

水与锌粉、镁铝粉相互混合的镁铝粉与水接触，比水单独与镁粉或铝粉接触反应强烈得多。

Mg(OH)2+2Al(OH)3=Mg(AlO2)2+4H2O2Al+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2↑+热量3.水与金属氢氧化物反应

水与氢化锂、氢化钠、四氢化锂铝、氢化钙、氢化铝等金属氢化物接触，氢化物中的金属原子与水中的氧原子结合，则氢化物和水的氢原子放出，产生大量的氢气，也会助长火势。4.水与硅金属化合反应水与硅化镁、硅化铁等接触，会释放出自然物四氢化硅：

MgSi+4H2O=2Mg(OH)2+SiH4

四氢化硅易与空气中的氧反应，发生自然

5.水与碳金属反应

水与碳化钙、碳化钾、碳化铝等物质接触时，碳化物中的金属原子与水中的氧原子结合，碳化物中的碳原子与水中的氢原子化合，发生易燃易爆的碳氢化合物气体，并释放出大量热量：

CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑+热量

第一节水的性质第一节水的性质6.水与硼氢类物质化学反应

水与二硼烷、硼氢化钠等接触，释放出氢气和大量的热量。

B2H6+HO=2H3BO3+6H2↑+热量7.水与磷化物发生反应

水与磷化钙、磷化锌等接触、生成磷化氢，磷化氢在空气中能自然。

由此可见，水与某些化学物质接触，有可能发生自燃，释放出可燃气体和大量以及有毒气体，从而引起燃烧或爆炸。因此，火场扑救过程中，应根据物质的性质，采取相应的灭火剂。凡是能与水接触能引起化学反应的物质严禁用水扑救。

第二节水的灭火作用根据水的性质，水的灭火作用主要有以下几种：一、冷却作用

由于水的比热容大，汽化热高，而且水具有良好的导热性。因而，当水与燃烧物质接触或流经燃烧区时，将被加热或汽化，吸收热量，从而使燃烧区温度大大降低，以致使燃烧中止。二、窒息作用

水的汽化将在燃烧区产生大量水蒸气占据燃烧区，可阻止新鲜空气进入燃烧区，降低燃烧区氧的浓度，使可燃物得不到氧的补充，导致燃烧强度减弱直至中止。三、稀释作用

水本身是一种良好的溶剂，可以溶解水溶性甲、乙、丙类液体，如醇、醛、醚、酮、酯等。因此，当此类物质起火后，如果容器的容量允许或可燃物料流散，可以水予以稀释。由于可燃物浓度降低而导致可燃蒸汽量减少，使燃烧减弱。当可燃液体的浓度降到可燃浓度以下时，燃烧即行中止。

第二节水的灭火作用四、分离作用

经灭火器具（尤其是直流水枪）喷射形成的水流具有很大的冲击力，这样的水流遇到燃烧物时，将使火焰产生分离，这种分离作用一方面使火焰“端部”得不到可燃蒸汽的补充，另一方面使火焰“根部”失去维持燃烧所需的热量，使燃烧中止。五、乳化作用非水溶性可燃液体的初起火灾，在末形成热波之前，以较强的水雾射流或滴状射流灭火，可在液体表面形成“油包水”型乳液，乳液的稳定程度随可燃液体粘度的增加而增加，重质油品甚至可以形成含水油泡沫。水的乳化作用可使液体表面受到冷却，使可燃蒸气产生的速度降低，致使燃烧中止。第三布节孟消汗防射你流一、市消防兰射流（一蛮）消触防射起流的稳含义消防餐射流丛是指观灭火绕时由疤射水辅器具呼喷射坛出来骑的高虏速水幸流。（二遗）消和防射物流的回类型常见桌的射率流类税型有漏密集跨射流宋和分收散射则流两搏种。1.雕密集父射流（1污）密掌集射卷流的够定义高压劫水流亭经过平直流拦水枪斗喷出戏，形羡成结贫实的逼射流泄称为悬密集蚂射流筹。密厦集射橡流靠怖近水做枪口舟处的齿射流仇密集候而不休散，泳离水武枪口驾较远谁处射碧流逐诸渐分栗散。抚密集承射流字耗水锄量更桌大，靠射程库远。其冲击法力大隐，机科械破朴坏力好强。（2训）密随集射屑流适剃用范佳围建（律构）奖筑物黑室内止消火海栓给橡水系也统中购配备墙的直茫流水救枪和疼消防碌车上型使用衬的直诞流水罚枪，挣都是澡密集减射流初扑救毫火灾敲。第三念节嫌消滔防射啊流2.赵分散复射流高压早水流冻经过可离心夸作用梁、机虏械撞牙击或疮机械贷强化炮作用搁使水东流分莲散成艳点滴港状态冬离开欺水枪腊，形荐成扩词散或顺幕状恩射流仓称为搞分散杂射流伞。分散搬射流妖根据盐其水泉滴粒咏径大迟小又涝分为在喷雾忍射流庄和开茄花射押流两笨种类样型。(1饶)喷爹雾射则流分散肌射流蚂时，森水滴危粒径隐平均寒小于弟10且0u卡m时蒜，称蓬为喷露雾水艺射流严。喷忌雾射馆流的踩特点夕是控秃制面峡积大言，用忍水量木省，厚燃烧榆区蒸巴汽浓颈度大威，吸邪收大昌量汽弃化热文，隔荒绝空尖气，订降低清空气猜中含柄氧量备，有刃良好堆的降理温和辜窒息踏作用氧，同陡时，薄水渍遥损失能小，乳出烟屠效果虽好。绳喷雾委射流碰适用榆于石药油化拆工企鸡业水辅幕分电隔装腊置的滴扑救偿等。（2被）开佩花射奇流分散哗射流庸时，隔水滴棕直径滔平均膀在1花00爱-1衬00跪0u聋m之宜间，掩称为俯开花以射流侄。开鹅花射惹流的温特点逮同喷震雾射铁流，有其适乖用于涂要求奸水渍摆损失损小或圾缺水张地区帝。第三扭节板消腊防射投流二、尽消防站射水程器消防熊射水努器具蚀是把嫂水需拼要的责形状寸有效膨的喷陷射到混燃烧童物上绒的灭籍火器局具，废包括圈消防面水枪道和消坝防水款炮。（一谜）消村防水户枪消防殃水枪安根据玩射流湾形式翁和特设征不成同可粉分为弊直流证水枪堪、喷陆雾水爷枪、菊多功汉能水冷枪等即，其规中常潜用水摆枪为俗直流砖水枪快和喷袭雾水滴枪。1.揪直流精水枪（1思）直粥流水铲枪的隶分类安和构辽造直流俩水枪羽分为苹普通泥直流谷水枪欲和开灵关式久直流拖水枪类。直流殃水枪谷是由卖枪筒耍和喷斧嘴所萍组成缠。直材流水猎枪密银集射卫流的旷质量病与水得枪喷阵嘴有津密切裹关系艺。直剖流水正枪喷藏嘴一返般采录用具纹有向方出口扶断面档方向题收敛忍的圆沾锥体禁状喷床嘴。邀圆锥源形喷填嘴主伸要用崭途为春增加用水流它的出腿口速割度以狗形成帅动能次较大飘的射寻流，论并使乌射流钟不分右散。金枪筒销的构秀造要扬求有戏良好屡的水屯力条治件，负为减出少从霉水带蜘的水拉流涡骗流，旋迫使坐枪筒族内安碌装稳精流器猾，使保水流膜流过津的截负面积团较小愚的孔奇洞，百消除主横向卫水流饰和旋誉转水储流，柜迫使哈枪筒是内呈偏匀流期状态浩，以怖提高描枪筒专结构需的水蹲力条熔件。第三要节律消苗防射硬流常用白的直棉流水樱枪喷平嘴口唐径有移13怒mm锣、1粘6m怜m、升19着mm渐三种克。（2芒）直傍流水厦枪的揉使用使用细直流聋水枪师灭火爆时，哨由于糊水枪慈射流愿产生炸反作铃用力垄，因寺此，蜜如变余更射阳流方修向时赛应缓加慢操已作；借使用党开关摆式直霸流水婆枪时清，开升关动房诚作应漂缓慢汽进行剩，以东免产访生水哑击现倚象，梦造成吉水带烤爆破敬或者妙影响衬消防货员安被全。2.粘喷雾概水枪（1雕）喷中雾水芝枪的戒分类腔和用芹途喷雾斑水枪铺分为兵离心轻式喷巴雾水澡枪、城机械伍撞击坝式喷尘雾水胀枪和再簧片拖式喷慕雾水疲枪三卫种。喷雾牵水枪抹是一年种喷甩射雾智状水险流的跟消防虾水枪围，用店于扑扇救带章电设造备火捡灾、盲可燃殿粉尘匆火灾撕及部跟分可均燃液坑体火演灾等礼。（2姜）喷抚雾水诉枪的盟使用使用爆喷雾沈水枪研灭火浑时，刺应注钢意喷篇雾角赵、射废流方暴向和涨喷雾被射流抱类型溪的选灰择。第三竭节介消轧防射齿流3.绑多功证能水粪枪多功饥能水强枪既毙可喷紧射密夜集射念流，困又可辣喷射并雾状椅射流盒，有霉的还棕可以自喷射猎水幕凯，而突且几胜种射院流可蜜以相辣互转杂换，远组合懒使用晕，对统火场民需要愚适应悬性好绞。多功腾能水阶枪最续好不草要用絮于扑盈救带根电设蚊备火尝灾，杏以免搬因误驴操作滩造成煎伤害鲁。4.尺脉冲沸水枪脉冲禽水枪堡是一肯种新慨型水剖枪，抛其自没带水章源和物压缩泪空气辟源，挤水渍昨损失举小、朝用水缎量省闻、灭补火效沉率高佩，可桥以喷极射超起细水雅雾，绞适用尿于扑说灭建渔筑内伍初起放火灾闹、小每型油蹦品火蔑灾和厘汽车咽火灾臣。（二组）消药防水畜池消防约水炮钞按操小纵形版式可照分为绸手动害操纵炉和远匠距离羞自动企操纵笨水炮灯；按法安装档方式岂可以弯分为帜固定利式、险车载耕式和戒移动本式水肉炮。第三总节辆消钱防射厕流常见址的消梯防水贩炮口父径有25秤mm、28鄙mm、30踪蝶mm、32抄mm使消柜防队贸员难觉以接扣近火面源实北施射娃水，银或遇阵大风误消防尘水枪爹射流选会被捐冲散在这端些情萝况下情，需雨要采耍用高很压大巡寿流量龙、射龟水有受效射奶程远油的消守防水塌炮进胸行灭星火使消步防队趁员难缓以接竟近火闪源实塘施射心水，嘱或遇夺大风瞧消防津水枪籍射流者会被脉冲散消防看水池熊的特鹅点是苏射程蠢远、净水量得大。富当发芬生大迫规模别火灾蓄时，妨由于绪会产显生强帮烈的你热辐裕射和票浓烟戒，并屡且存缓在着忽建筑艰物坍模塌等乐危险第四塑节烤消防包水力闯学基馅本知顶识习芽题一、迹简答嘉题1.枝简述盛水的栽基本栏特性枕？2.垃水的强主要顿物理别性质赖有哪驾些？3.局水的哑化学大性质镜有哪寇些？4.掩消防街射流顾的定拌义和翼类型全？消执防射异水器津具主单要有凶哪些个？二、胀判断义题1.来液体网单位华体积敢内所以具有读的质负量称捆为容砌重。舍（倚）2.遣单位盼体积半的水默，温汽度升爹高1碎℃时拨需要软吸收樱的热匠量，掏称为逢水的访比热嘱容。辽水比牢任何称液荷体费的比北热都票大。甜用水慎灭火亡，冷埋却效梳果最言好。悲（身）3.弹单位刺体积谱的水辣由液鞋体变中成气监体需占要吸炊收的偏热量眨称为舱汽化孤热。寇水的席汽化年热很料大，棍具有延良好覆的冷绒却降指温作捐用。4.别水结司成冰浴，由恢液体演状态灿变成号固体窄状态贿，水繁分子储间的壁距离亚减小在，因答而体膏积随药之减仙小。处（腿）5.扇处于用流动孔的水艺不易氧结冰腐，因堵为水销的部描分动菌能转掉化为恒热能插。因侧此，捡为了象不使恶水带炮内的鼠的水陪冻结谨成冰咬，使草水处灾于流束动状膛态。浩（并）第四羽节驴消防饲水力线学基刑本知贫识习供题6.隶物质网能否虎在水辰中溶芳解，岛与物暴质分也子的工极性蔽有关吗。同贫水分笼子极声性不晴同的君物质造易溶呀于水细，与鼻水分萝子极碗性相藏似的驰物质傅不易特溶于猾水或剂不溶删于水准。葛（谁）7.助水的状三种亲状态惹：固询体、锈液体凉和气捉体。泳液体丧与固建体的歌主要废区别视是液蛋体容灿易流通动，切液体好与气青体的娇主要钱区别巷是液孝体体弊积不匠易压迫缩。歼（伍)8.湾水取下用方甚便，坏分布续广泛嗓，同纱时由垒于水膜在化体学上框呈中啊性，活无毒师，且栏冷却渐效果瘦非常技好，沉因此斤，它致是最避常用添、最拖主要袭的灭征火剂廊。闯（霉）三、诉选择袭题1.紧液态信水具印有易满流动革性和逗粘滞涌性，变关于党二者串的相乘互关饲系，尘下列垃说法摸不正捞确的寨是＿核。A.厌粘滞唱性在痒液体禁静止滔或平嘱衡时碧是不馅显示假作用伸的B.卡粘滞福阻力通不能陪阻止惯静止设液体芦在切劝向力域的作弹用下浙开始膨流动C.菜液体益运动旺时的马粘滞街阻力调能够贫使液间体的减流动驻缓慢默下来D.励液体娱运动销的粘慌滞阻业力能耀够使牢液体咐的流冬动加魔快起订来第四村节失消防春水力望学基容本知逝识习糖题2.青液体若水具即有压手缩性碰和膨麻胀性荡，通跃常状时态下氧，二息者的番特性俭为＿粱。A.及压缩闹性小群，膨雕胀性姜小准B.末压缩妨性小初，膨冬胀性浮大C.宽压缩郊性大布，膨能胀性部小贱D.喷压缩煎性大如，膨环胀性孩大3.茎水的询导电候性能颤与水窜的密齐度、路设流翁量形胡式等脖有关第。下渣列说从法正父确的群是＿苹。A.壳杂质刃越少皮，直麦流射邮流，广导电印性越挑大港B.攻杂质省越少网，开息花射转流，普导电念性越扒大C.摧杂质粉越多雹，直原流射掠流，胁导电横性越坊大躁D.添杂质侵越多禁，开龙花射菜流，鬼导电独性越爹大4.扭水与界某些叼化学疼物质辈接触隶，能愤够引啄起燃其烧或载爆炸及，是摊因为参释放光出某救些产聚物。乌这些化产物牲中盾不包模括＿起。A.者可燃牌气体涉B.命助燃腰气体甘C饺.有筹毒气丢体议D浴.大竟量热蛋量5.馒下列脂物质表中，虚不能鼻与水币发生竹反应领，引返起燃许烧或饥爆炸滥的是寇＿。A.杏某些接非金