钻井泥浆冷却技术发展现状与新型泥浆冷却系统的研究

在中高温地热钻井、深部油气钻井、冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证,根据泥浆冷却冷源获得方式的不同,将钻井泥浆冷却技术分为高温泥浆冷却技术和低温泥浆冷却技术。分别论述了在中高温地热钻井和深部油气钻井中采用的高温泥浆冷却技术,以及在冻土带和天然气水合物钻井中采用的低温泥浆冷却技术,并针对我国在低温泥浆冷却技术领域的现状,介绍了一种新型钻井泥浆冷却系统。     

淬火冷却技术分析

冷却是淬火工艺中最重要的工序,既要获得良好的组织结构,又要减少淬火缺陷,关键要选择理想的冷却介质,制定合理的冷却方法。从冷却介质、冷却方法上作了探讨,提高了钢的机械性能。     

乳化炸药基质冷却的初步探索

针对乳化炸药实现连续化、自动化生产中出现的乳化炸药基质冷却的难题,分析了乳化过程温度的变化及乳化基质冷却的影响因素,对连续搅拌式冷却器冷却、静态混合式冷却器冷却、用于胶体磨的乳化基质冷却及自动搅拌冷却４种冷却技术进行了探索。     

钻井液冷却装置技术发展现状及展望

随着国内油气钻井向着万米深井开发,钻井过程中井底温度越来越高,因此需要对钻井液降温冷却以保护井下工具仪器。而国内钻井液冷却装置普遍存在设备超大、超高以及设备冷却降温幅度不大的现状。本文从介绍国外钻井液冷却装置技术现状出发,阐述了国外钻井液冷却装置技术现状;同时结合国内钻井工况,重点分析了国内自然冷却、开式冷却、闭式冷却和强制冷却4种钻井液冷却装置的工作原理、优缺点和适应范围。结合国内钻井技术发展现状,为保障冷却装置降温效果,结合道路运输和环保要求,分析了冷却装置降温机理研究、工程适应性、应用局限性和装置可靠性等关键技术难题,提出了冷却装置技术研发思路,为开发研制适应性强、可靠性高和冷却效果显著的装置提供参考。     

冷却方式对焙烧矿中氧化亚铁含量的影响研究

针对难选氧化铁矿磁化焙烧矿中氧化亚铁含量差距较大的问题,进行了不同冷却条件对焙烧矿中的氧化亚铁含量影响的研究。在相同焙烧温度及焙烧时间条件下,试验获得的不同冷却方式下焙烧矿中氧化铁含量的平均值为:水中冷却11.52%自然冷却11.00%空气中冷却5.60%。试验表明:冷却气氛是影响焙烧矿中氧化亚铁含量的直接原因;焙烧矿冷却过程中,还原气氛使焙烧矿进一步被还原增加氧化亚铁含量或保持不变,氧化气氛使磁铁矿再一次被氧化降低焙烧矿中的氧化亚铁含量。     

浅谈热处理冷却过程中零件实际温度的测量

从提高热处理的质量和生产效率出发,结合钢的理想淬火冷却速度和现行的一些淬火方法,阐述了对零件在热处理冷却过程中测量温度的必要性;并根据测量技术的发展,对零件热处理冷却过程中测量温度的可行性进行了分析和探讨.     

机械强通风条件下料卷冷却室冷却效果

铝板带料卷冷却室设计是提高整个铝板带加工流程效率的关键,针对机械强通风铝板带料卷冷却室内空气流场设计,通过几何模型的建立,导出数值模拟中的数值模型。由于冷却过程中气体运动为湍流状态,确定了采用标准 k-ε模型对稳定冷却状态时铝板带料卷温度变化进行了数值模拟,分析了流道结构对铝板带料卷冷却的影响,其结果与试验结果基本吻合。     

高温钻井液高效冷却系统设计与模拟研究

随着油气钻井越来越深,地热钻井越来越多,钻井液面临的高温问题越来越突出,在钻井过程中,对钻井液进行及时冷却并使之达到适宜的温度对于钻井安全是非常必要的。本文总结了目前常用的高温钻井液的冷却方式和特点,综合空气冷却节能的特点和采用载冷剂强制冷却高效的优势,提出了一种高温钻井液高效冷却系统,对冷却系统中空气冷却器、管壳式换热器进行设计、校核、模拟,验证了设计的可靠性,表明使用该冷却方案,能够将80 ℃、1800 L/min的高温钻井液冷却至40 ℃以下,同时还讨论了该冷却系统在不同钻井液温度、不同钻井液流量以及不同气温条件下的冷却效果。     

车用发动机冷却系统设计参数的确定

车辆动力系统中冷却系各部件的合理匹配计算对发动机使用性能的好坏有非常重要的影响作用。本文主要介绍了散热器和冷却风扇结构和性能参数的计算方法,为发动机匹配设计相适应的冷却系提供了理论参考。     

瓦斯抽采泵站冷却水池体积设计方法探讨

为确定地面瓦斯抽采泵站中冷却水池的体积,基于循环冷却水系统热量的收支平衡和水池散热理论,通过对循环冷却水系统的产热功率和冷却功率进行综合分析计算,提出一种冷却水池体积的设计方法。在满足冷却能力的条件下优化了冷却水池体积。该设计方法在晋城市某矿得到了成功应用。     

矿井下UWB天线的研究

超宽带天线在矿井下应用发射和接收是有方向的,天线的尺寸要求小型化。首先对超宽带圆片单极天线和小型单极天线进行了分析,通过反射损耗的测量预仿真和方向图仿真,得到了2种天线的优点和不足,在此基础上,对小型单极天线进行了改进,并进行了方向图仿真,通过仿真可以看到,改进的天线更适合煤矿井下的通信要求。     

矩形巷道中对称振子天线辐射特性的研究

建立了分析煤矿井下巷道内对称振子天线的积分方程,计算分析了矩形巷道中对称振子天线的辐射场模式,给出了传输模式的归一化传输功率分布。计算结果表明：矩形巷道中含有对称振子天线时,电磁波是多模传输的,无论天线处于巷道的什么位置,TE模的总功率均占80%以上,且TE模的功率最大模式的指数变化不大。     

煤矿井巷天线位置对辐射场分布的影响

采用基于介质波导理论的多波模模型,推导巷道中天线的耦合效率和方向函数。以水平极化半波偶极子天线为例,进行仿真分析,得出结论：天线在巷道截面中心最有利于波模的激励,天线耦合效率最大,且传输衰减率最小;除截面中心区域,天线在巷道截面横向对称轴的位置,如巷道侧壁中心,也较易激励波模,可有效激励70%以上的波模,天线耦合效率较大,传输衰减率也相对较小;当天线靠近巷道截面拐角时,最不利于波模的激励,只能有效激励30%左右的波模,天线耦合效率最小,传输衰减率最大,但此时天线的辐射方向性最强,信号起伏最为平缓。     

基于波导馈电的基片集成波导缝隙线阵天线

设计了一款Ku波段低损耗、低旁瓣的基片集成波导缝隙线阵天线，天线的馈电结构由波导到基片集成波导转换器组成，线阵是由基片集成波导上表面所开的8个纵向缝隙组成。软件仿真计算表明：天线工作频率范围为12.14~12.84 GHz（阻抗带宽5.6%，输入输出散射参数S11<-10 dB）；在整个工作带宽内，天线增益均大于14.5 dB，旁瓣电平低于26 dB，与预期的Taylor分布（最低旁瓣电平SLL=30 dB）比较相符。     

矿用天线在矩形巷道中应用的最佳波束指标

煤矿井巷中,如果天线的波束过宽,则难以有效抑制多径衰落、增大覆盖范围;反之,如果波束过窄,则容易使巷道的边缘区域得不到有效覆盖。利用多波模波导理论,讨论得出理想点源在巷道中的辐射场分布特性是制定矿用天线波束指标的理论依据。在此基础上,推导了井下理想点源的方向函数和半功率波瓣宽度。随后,统计计算结合相关仿真,讨论了巷道波导结构、介质壁电参数、载波频率和电磁波传播距离的影响。根据分析所得,结合相关推导与比较,给出了矿用天线的最佳波束指标:为明显改善巷道内的无线覆盖效果,矿用天线应辐射形状较扁的均值为π/2的Gaussian波束;且天线的半功率波瓣宽度至少要窄于理想点源辐射场在巷道第I,II传播区分界点处的波瓣宽度。     

金属矿山独头掘进巷道降温试验

金属矿山独头掘进巷道制冷系数是计算独头掘进巷道降温需冷量非常重要的参数之一,关系到能否达到预期降温效果及影响着降温工程的的经济投入。利用“金属矿山深部开采降温试验系统”分别模拟通风降温、加大风量降温、制冷降温、加大制冷降温4种条件下独头掘进巷道的降温过程,并分析独头掘进巷道降温效果,在通风及加大风量降温后,独头掘进巷道内温度先下降然后趋于稳定,再也无法下降,只有通过制冷措施,对独头掘进工作面进行降温。通过监测数据的焓差值计算出降温制冷系数,同时利用多次试验得出制冷系数范围在1.38~1.68,进而为独头掘进巷道降温设计提供设计依据。     

GPS自适应调零天线的研制

结合GPS工作原理,分析了GPS干扰的类型以及相应的抗干扰技术,在此基础上提出了GPS抗干扰设计方案,并重点给出了GPS自适应调零天线射频电路的设计,实际测试和工程使用结果表明这种设计方法是切实可行的,可以在煤炭等工程中得到推广应用。     

冷却塔内气流流场特性研究及应用

冷却塔是火力发电厂循环水系统的重要设备,冷却塔的冷却效率对机组的微增功率有着比较重要的影响,冷却效率的提高有助于节约发电能耗。冷却塔的效率与其空气动力特性有着紧密的联系,本文以华电集团江苏分公司望亭发电有限公司3号机冷却塔的节能改造为例,研究了冷却塔内气流流场的特性,并阐述了针对该特性采取的技术措施在冷却塔优化改造中的应用实践。     

采煤工作面局部风流雾化降温效果分析

为分析低温雾化喷淋对高温采煤工作面局部风流的降温效果,采用Eulerian-Lagrangian二相流描述方法,通过液滴与湿空气的双向耦合作用,对高温风流的降温效果进行了数值计算,计算结果表明：1次降温后,风流温度约有4℃的急剧降低,1排喷嘴的有效作用距离为10 m,10 m后,风流温度又逐渐升高1.5℃,总体上,回采面风流的温度呈现出阶跃性的上升趋势;拟合得到的风流降温效果随喷嘴流量呈负指数变化;液滴喷射角在70°~90°范围时,降温效果较明显,而细水雾的高压雾化喷嘴能明显提高降温效果。