基于欧拉-欧拉方法的冲击波扬尘特征及其影响因素

为了研究爆炸冲击波前气流的扬尘特征及其关键影响因素,基于欧拉-欧拉方法,对不同冲击波前流速、沉积粉尘密度和粉尘粒径对扬尘效果的影响进行了模拟研究.结果表明:沉积粉尘在较低的冲击波前流速(100～300m/s)条件下,具有较理想的扬尘效果;粉尘密度在1 000～3 000kg/m3范围内,沉积粉尘的密度对其扬起特征影响较小;粉尘粒径对冲击波的扬尘特征影响明显,在粉尘颗粒较大时(大于0.1mm),由于颗粒受重力作用明显,扬尘效果不佳;在粒径较小时,粉尘可以在巷道空间内得到较好的分散,形成的粉尘团簇的各粉尘层分布均匀.     

喷射成形二级结构雾化器的雾化过程数值模拟

针对新设计的二级结构雾化器的雾化过程进行了数值模拟.利用Fluent软件,模拟了不同压强条件下气体流场的速度、压强分布及弥散相的分布情况,并进行了实验验证.数值模拟结果表明：当主雾化器的压强为1 MPa、辅助雾化器的压强为0.5 MPa时,主雾化器雾化区域的气流速度能达到300m/s,弥散相分布对称,靠近雾化轴部分弥散相密度较大,模拟结果与实验结果基本一致,表明新设计的二级结构雾化器在喷射工艺中能够取得较好的雾化效果.     

接地极雾化电晕放电除尘器的研究

随着经济的快速发展和排放标准的日益严格,粉尘的去除一直是研究的热点。设计了一种新型的接地极雾化电晕除尘器。该除尘器在放电过程中,对颗粒物荷电的同时使线电极表面液体雾化,从而有效去除粉尘。在试验过程中,首先设定进气的气流速度为1 m/s和3 m/s,改变线电极表面覆盖液体流量及气流方向,研究了接地极雾化负电晕放电伏⁃安特性。其次,设定线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min,研究了接地极雾化负电晕放电装置中顺向气流和逆向气流下气流速度对除尘效率的影响。最后,为了研究接地极雾化电晕放电除尘器对高比电阻粉尘的除尘能力,在气流速度为1 m/s的逆向气流中,将比电阻为1.2×1012 Ω·m的水泥粉尘作为高比电阻粉尘进行了试验。结果表明,随着气流速度的增加,除尘效率降低。当气流速度较大的条件下,气流逆向流动时的放电电流比顺向流动时大;在线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min时,接地极雾化负电晕放电的电流最大。接地极雾化电晕放电除尘器最优条件为：线电极表面覆盖液体流量为25 mL/min,逆向气流速度为1 m/s。相对于传统的干式电晕放电反应器,接地极雾化电晕放电除尘器对高比电阻粉尘具有更高的除尘效率。     

采空区顶板大面积冒落的空气冲击波

为了解决采空区大面积冒落所产生空气冲击波的问题，以冬瓜山铜矿西山特大采空区为例，建立了简化的物理模型，采用Lagrange法，从理论上计算采空区顶板大面积冒落所产生空气冲击波的强度；同时，采用激波管实验，研究垫层的削波效果．理论计算结果表明：西山采空区顶板大面积冒落不会产生空气冲击波，只会形成高速气浪，垫层表面最大风压为0．139MPa，最大风速为53．09m／s，接近自由落体的速度．激波管实验表明：当垫层厚度不小于12m时，出口风速和风压可降到安全范围内．     

瓦斯爆炸冲击波扰动后毒害气体云团运移特性

为了研究煤矿瓦斯爆炸后毒害气体的致灾影响,建立了井下巷道内毒害气体运移模型,分析了不同风流速度、不同转角角度下,CO浓度随运移时间的变化规律及毒害气体云团运移速度和尺寸的变化特性.认为风流速度主要影响毒害气体云团达到最大长度的时间,但对其最大长度没有明显影响;转角处毒害气体浓度峰值有突增现象,经过转角后其运移速度逐渐衰减.研究结果表明:风流速度越大,CO的滞留时间越短,其浓度峰值越高,如扩散距离80 m处,当风流速度从1 m/s增加至3 m/s时,CO的滞留时间减少了130 s,而浓度峰值增加了9.97×10~(-4);随着转角从30°增加至60°,毒害气体云团的运移速度衰减加快,在巷道内存在的时间减少了120 s;毒害气体云团的长度随运移时间呈倒U型的变化趋势,风流速度的增加明显缩短毒害气体云团达到最大长度的时间,但对最大长度大小影响较小,如风流速度为3 m/s时云团达最大长度的时间比1 m/s时减小了近1倍,但最大长度均约为245 m.     

装填材料密度对侵彻膨胀弹终点效应的影响

在建立弹靶模型的基础上,采用有限元软件LS-DYNA分别对装填铜,2024-T3铝和尼龙的侵彻膨胀弹以1 500 m/s着靶速度侵彻4340钢靶板的过程进行了数值模拟.结果表明:装填材料对侵彻膨胀弹横向效应的产生有较大影响.一定范围内装填材料的密度越小,PELE速度变化缓慢,而且变化持续时间越长,穿透靶板后的残余速度越...     

毫秒脉冲激光诱导金属铝等离子体膨胀研究

基于马赫泽德光学干涉法对毫秒脉冲激光诱导铝等离子体膨胀过程进行了研究。利用高速相机获得了铝等离子体膨胀图像,给出了等离子体膨胀距离和膨胀速度随时间以及激光能量的演化曲线。实验结果表明,毫秒脉冲激光诱导铝等离子体膨胀过程伴随着较强材料溅射,激光脉冲能量对等离子体膨胀速度时间演化曲线有一定的影响。在80J激光能量作用下诱导的铝等离子体膨胀速度为141.2m/s,产生了激光支持燃烧波。     

焰熔法生长单晶体燃烧室内温度分布研究

以氢气和氧气的燃烧为基础,研究了燃烧室内温度在焰熔法生长单晶体过程中的分布特征。结果表明,在O2的质量流量在中心处和外侧分别为5.6×10-5kg/s和2.0×10-5kg/s,H2的质量流量为6.0×10-6kg/s的条件下,炉膛中心的最高温度为3 007 K,金红石晶体的生长位置在距喷嘴86 mm处,晶体所能生长的最大直径为10 mm。在距炉膛入口120 mm的内炉壁的最高温度可达1 540 K,需提高此区域内耐火层中刚玉粉的质量分数以提高炉壁的耐火度。     

喷嘴阵射流陀螺温度场与压强有限元分析

研究了喷嘴阵射流陀螺敏感元件内部温度场和压强分布。采用Ansys有限元分析软件,分别计算了喷嘴阵结构敏感腔体内部温度分布和压强分布。计算结果表明:在距出口1.5 mm处平行放置的两热电阻丝在通电加热作用下,提高了热电阻丝周围的气体的温度,使敏感腔体内靠近热电阻丝处气体产生温度梯度,并且温度梯度关于腔体中心轴对称;靠近出气口处的压强比腔体内其他位置压强高,压强值为0.211 09 Pa,腔体内其他位置的压强范围为(3.69×10-16P~1.52×10-15)Pa,可视为0 Pa。对喷嘴阵陀螺的结构优化,提高其性能提供了理论依据。     

混合物速度对催化剂磨损影响的数值研究

以某燃煤电厂600 MW机组的SCR烟气脱硝系统为研究对象,使用Fluent软件对烟气速度为3.7 m/s,氨气/空气混合物的速度分别为0.8 m/s和0.5 m/s时,进行数值计算,综合对比混合物速度u、v、w对催化剂层造成的磨损。其中,速度u、w均对催化剂造成横向冲刷,而速度v对催化剂层造成纵向冲刷。当氨/空气混合物速度为0.8 m/s时,无论哪个方向的速度均对催化剂层造成较为严重的冲刷,使其磨损加重。所以,认为混合物速度为0.5 m/s时最好。