低挥发分煤的成浆特性和水煤浆流变特性

为了研究低挥发份煤的制备水煤浆的性能,利用黏度计对水煤浆的温度、表观黏度、剪切应力以及剪切速率等参数进行测量和计算,分析加入5种不同添加剂后低挥发分煤水煤浆的成浆特性、最大成浆质量分数、温升特性、流变特性等性能,发现水煤浆的黏度随着质量分数的增加而升高;在黏度为1 000 mPa·s时,加入不同添加剂的低挥发分水煤浆的最大成浆质量分数均在70%左右;加入不同添加剂对水煤浆的温升性能有不同影响,水煤浆的黏度随着温度的升高而逐渐降低,但是当水煤浆质量分数较高时,高温可能导致部分添加剂失效;随着剪切速率的增加,水煤浆的黏度逐渐降低,为假塑性流体.结果表明低挥发份煤具有很好的性能用于制备高浓度水煤浆.     

改性木质素磺酸钠对神华煤制浆性能的影响

为了开发一种适用于神华煤制浆的高效水煤浆分散剂, 对木质素磺酸钠进行了化学改性实验,研究了改性产品GCL3S对神华煤制浆性能的影响.结果表明:经化学改性的木质素磺酸钠可使神华煤制浆粘度显著降低,在GCL3S掺量为0.7%,制浆浓度为62.00%条件下,神华煤黏度可降低至898 mPa·s,且浆体的稳定性有明显改善,其降黏效果及抗剪切性能均明显优于目前常用的萘系水煤浆分散剂FDN.     

无阀压电微泵用平面锥管内部流动附壁效应

为研究锥管内流体流动中产生的附壁效应对其流阻系数的影响,采用数值模拟的方法对平面锥管内部流动附壁效应进行研究.结果表明:雷诺数Re在300~3000,锥管角度在5~40°时,扩散方向流动可以分为3种状态,即稳定状态、附壁状态和射流状态.锥管角度为10~35°时,锥管内流动易于发生附壁效应.Re在300~1 200时,稳定状态扩散流阻系数随着扩散角的增大迅速降低;附壁状态扩散流阻系数随着扩散角的增大缓慢增大;射流状态扩散流阻系数随着扩散角的增大而缓慢降低.Re在1 800~3 000时,附壁状态扩散流阻系数在锥管角度为30°时达到最大值.流阻系数比在稳定状态和射流状态下基本不变,在附壁状态下随着扩散角的增大迅速减小.     

十字交叉型微通道内液滴形成的数值模拟研究

基于Fluent软件的流体体积分数（Fluid Volume Fraction,VOF）模型,针对十字交叉型微通道内液滴的形成过程开展了三维数值模拟研究,分别研究了连续相黏度、分散相黏度、两相界面张力系数、壁面接触角对液滴形成的影响,为实际应用提供参考。研究表明随着连续相流速的增加,液滴生成直径减少,生成频率增大;增加连续相黏度时,液滴生成直径变小,生成频率的变化则相反;当分散相黏度超过连续相黏度时,出现射流现象而不能生成液滴;液滴生成直径随两相界面张力系数的增加而增大,生成频率降低;增大壁面接触角有利于液滴的产生,且两相流速为0.01 m/s和0.02 m/s时,接触角应分别取到150°和120°才能正常生成液滴。     

微波改性对水煤浆焦气化的影响规律

为了揭示微波辐照改善煤粉理化特性对提高水煤浆气化性能的影响,采用黏度计、加压热天平和能谱仪等,研究微波改性对水煤浆焦常压和加压气化反应的促进规律.实验发现随着微波时间增加,水煤浆焦的常压气化温度和活化能都有所降低,并且随着压力升高使得气化温度和活化能逐渐降低.当微波时间增加到120s时,菲律宾水煤浆焦的常压气化活化能从222kJ·mol-1降低到207kJ·mol-1,而当气化压力增加到0.6MPa时活化能降低到185kJ·mol-1.由菲律宾褐煤制成的水煤浆焦气化反应活性要高于贵州贫煤制成的水煤浆焦,而气化活化能规律正好相反.结果表明微波辐照不仅能提高水煤浆的制浆浓度,还能增强水煤浆焦的气化反应性.     

灵武煤制水煤浆颗粒级配研究

根据颗粒堆积模型,探讨了粒度分布对水煤浆成浆性能的影响.用GZS-1型标准振筛机将煤样筛分成60～140目、140～200目及200目以上3种.采用干法制浆,配制了理论质量分数为65%的浆体,分别考查了各区间粒度组分数对浆体成浆性能的影响规律.结果表明,200目以上颗粒质量分数为30%,140～200目颗粒质量分数为30%,60～140目颗粒质量分数为40%时制得的水煤浆黏度最低,为497.0 mPa.s.     

内插自振弹簧换热管脉冲流强化换热数值分析

针对脉冲流影响内置弹簧换热管换热效果的问题,运用计算流体动力学技术模拟研究了在内置弹簧换热管中分别通入稳态流和不同参数脉冲流情况下的换热情况,得到了不同情形下的管内温度场和压力场.研究结果表明:通入脉冲流后,内插自振弹簧换热管出口平均压力呈现与脉冲流周期相同的正（余）弦波动,且波动振幅随着脉冲流频率的增大而增大.相对于通入稳态流而言,通入脉冲流时的速度边界层厚度减小,从而增大了强化传热系数.管内对流传热系数随着振幅的增大而增大,但频率对传热系数的影响却很小.     

蛋白质用量和比例对淡奶油理化性质的影响

研究了酪朊酸钠用量及质量分数为3%的蛋白质用量下酪朊酸钠和大豆分离蛋白不同比例对淡奶油粒度分布、界面蛋白及流变学特性的影响,分析了其作用机理。结果表明:随着酪朊酸钠体积分数的增加,淡奶油上层粒径先减小后增大,在4%处达最小值,峰值为0.18μm,黏度和屈服应力增大,界面蛋白含量升高,界面蛋白浓度先减小后增大,剪切稀化程度先增强后减弱;蛋白质总用量为3%时,增加大豆分离蛋白比例,样品粒度增大,界面蛋白质量分数由2.96%降至2.56%,剪切速率为60s-1时黏度由0.154Pa·s增加至0.297Pa·s,屈服应力增大,剪切稀化加剧。     

基于CFD的铣槽机泥浆运移规律数值模拟及施工优化

以铣槽机泥浆运移过程为研究对象,利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)中的欧拉两相流模型,对泥浆管中的固液两相流进行模拟,并改变泥浆入口流速、泥浆黏度及密度等基本参数,得到不同参数条件下泥浆整体运移规律。结果表明：随着开挖深度增大,泥浆管压力损失减小,最大颗粒体积分数变化不明显;随着入口流速增大,最大颗粒体积分数呈现先减小后增大趋势,入口流速约为5～7 m/s时具有最小的颗粒堆积浓度;随着泥浆黏度及密度增大,泥浆运移时颗粒堆积情况减少,但泥浆黏度超过2.5 kg/(m·s)时,对泥浆携渣能力的提升作用减弱,泥浆管路压力损失明显增大;对比分析不同地层硬度导致颗粒直径变化对泥浆运移的影响,颗粒直径增大,颗粒堆积情况显著增加。根据模拟结果,对双轮铣地连墙施工提出优化措施,为解决泥浆循环过程中输送阻力大、管道淤堵等问题提供相应指导。     

流体黏性对部分充液柔性转子稳定性的影响

研究了部分充有不同黏性流体柔性转子系统的失稳过程、失稳过程中转子系统的动力特性、不稳定区内转子的涡动特性以及流体的黏性和充液量对转子系统动力特性的影响.结果表明对于充有高黏度流体的转子系统,在理论分析时必须采用黏性流体模型.随着流体黏度的增大,转子的不稳定区明显缩小并向低转速方向移动,在不稳定区上边界位置的滞后区明显缩小甚至消失.转子在不稳定区内的涡动频率既不是一个固定的频率,也不是转子系统的某阶固有频率.转子的涡动频率随转速或流体黏度的增大而增大,随充液量的增大而减小.