[发明专利]一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法

权利要求书

1.一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法，其特征在于，该技术提出在消防用水中添加表面活性剂，同时在消防水带内表面涂覆疏水涂层，实现消防供水系统双重减阻。

2.根据权力要求1所述的一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法，其特征在于，具体实现方法是利用分子模拟分别获得表面活性剂、涂层及表面活性剂-涂层体系的平均水分子吸附量，并通过接触角测试实验验证，筛选性能最优的减阻体系。

3.根据权力要求1所述的一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法，其特征在于，该方法的具体步骤包括：

步骤1，构建分子模型。确定多种表面活性剂和涂层分子基本化学信息，基于分子模拟，以相对分子质量为统一标准，分别构建并优化现有分子模型；

步骤2，吸附模拟。依据各分子层表面积添加对应数量水分子，并进行水分子吸附模拟，得到各体系平均水分子吸附量；

步骤3，筛选表面活性剂分子材料和涂层分子材料。根据平均水分子吸附量筛选表面活性剂分子材料和涂层分子材料，平均水分子吸附量越小则疏水性能越好。所选疏水涂层材料应具有无毒无害、质量较轻等特点，表面活性剂材料应具有易溶于水、可阻燃等特点；

步骤4，筛选减阻体系。将(3)中优选表面活性剂、涂层材料两两复配，得到多种减阻体系，基于分子模拟，构建并优化表面活性剂-涂层分子模拟体系，计算各体系平均水分子吸附量，筛选性能优良的减阻体系；

步骤5，接触角测试实验验证。以聚氨酯材料作为基底，测试并对比不同涂层表面与蒸馏水、不同溶液与聚氨酯表面以及各减阻体系的静态接触角与滑动角，计算不同溶液接触角θ的降低百分比，以验证分子模拟的可行性。

4.根据权力要求1所述的一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法，其特征在于，在实现方法步骤1中基于Materials Studio软件的Visualizer模块绘制表面活性剂和涂层分子模型。在COMPASS分子力场下选择Forcite模块中的smart minimizer方法优化现有分子模型，并在NVT和NPT系综下对模型进行退火动力学计算，以克服分子结构能垒。

5.根据权力要求1所述的一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法，其特征在于，所述实现方法步骤2中根据步骤1中得到的分子优化模型，添加周期性边界条件，在边界条件下进行分子晶胞的结构优化和退火动力学计算，得到分子晶胞密度，以此为依据建立含有多个分子的聚集体。

6.根据权力要求1所述的一种用于消防供水系统双重减阻的技术及实现方法，其特征在于，该技术适用于任何配套或组合的表面活性剂-涂层减阻体系。