浅槽重介分选机流场模拟与结构优化研究

浅槽重介分选机是当下动力煤洗选的主流设备。以红柳选煤厂W26F60浅槽重介分选机为研究对象,基于实际尺寸和实测参数,运用数值模拟软件——FLUENT对其内部流场进行了仿真,对生产中常见的矸石刮板偏载问题进行了分析,并对分选机结构进行了优化。研究结果表明:当水平流和上升流的流量比在4∶1～9∶1之间时,分选槽内可形成较为理想的流场分布;导致矸石刮板偏载及矸石带煤的原因是,大块矸石在没有上升流的壁面附近被倾斜向下的"水平流"直接冲到槽底;在分选槽内部安装栅型导料板,可在不影响其内部流场分布的前提下将大块矸石引导至刮板运输机中部,确保分选机获得理想的工作效果。     

我国硫化物水生生物水质基准初探

为了保护大部分水生生物,维护水生生态系统结构和功能的完整性以及生物的多样性,推导硫化物水质基准并以此为依据制定水质标准已成为迫切需要。参照国际通用的相关技术指南,从美国环境保护署（USEPA）的ECOTOX毒性数据库和中国知网中收集了相应的硫化物对水生生物的毒性数据。结合我国水生生物区系特点,筛选出广泛存在于我国水体中的水生生物毒性数据。采用美国规范方法SSR法对毒性数据进行了分析,得到的硫化物急性和慢性基准分别为1.46、1.10μg·L-1,且用荷兰物种敏感度分布（SSD）法和评价因子法进行了比较,SSD法与SSR法所得结果在同一数量级,评价因子法相对保守。     

近距离煤层煤柱下应力分布和巷道支护技术

针对和尚嘴煤业近距离煤层煤柱下掘进巷道变形大的问题,在介绍地质力学特征的基础上,采用数值模拟分析上部煤层不同方式采动后,采空区和煤柱在下部煤层的应力分布情况。分析煤柱下巷道变形特点和支护要点,结合高预应力强力锚杆支护理论,提出合理的锚网与锚索联合支护设计,现场试验效果明显。     

水下循迹航行器水动力学性能数值研究

为了研究低速水下循迹监测航行器的水动力学性能数值计算问题,采用FLUENT软件和SST剪切应力输运模型,通过雷诺时均N-S方程分析流速一定的情况下,取不同攻角、不同水平舵角作为来流条件,研究未安装推进器以及安装推进器且其安装位置不同时,航行器的升力系数、俯仰力矩系数、表面压力分布和流场速度的变化规律。结果表明:在未安装推进器以及推进器的安装位置不同时,随着攻角的变化,升力系数呈线性变化,俯仰力矩系数呈非线性变化;随着水平舵角的变化,升力系数和俯仰力矩系数呈线性变化。当推进器安装在航行器头部时,对航行器流场压力和流场速度变化影响最大;当安装在航行器尾部时,对二者影响最小。对于低速航行器,应尽量将推进器安装在中间靠后位置,以提高航行器的水动力性能。升力系数的试验结果与数值仿真结果之间最大相差7. 51%,阻力系数的试验结果与数值仿真结果最大相差5. 84%,均吻合较好。研究结果可以为低速水下循迹航行器的优化设计和发展提供理论参考。     

基于数值模拟的单锚张纲张网水动力性能研究

为深入开展单锚张纲张网渔具结构优化、渔获性能评价研究,使用数值计算方法对其水动力特性和形状进行模拟。根据田内准则将中国东海近海渔业生产中常用的单锚张纲张网(230 m×180 m)按大尺度比为25和小尺度比为3.95缩小,然后使用集中质量法对模型张网进行离散化处理,并对网目进行群化。建立拓扑结构,在此基础上采用有限元方法建立单锚张纲张网数学模型并进行数值模拟。结果表明:网具从初始状态到稳定状态的时间随流速的增加而减小;当流速较小时,网口水平和垂直扩张较好,随着流速的增加,网口两侧网衣垂直扩张逐渐减小,上、下纲中部高度未见明显减小,但后坠程度逐渐增大,网具纵向拉伸逐渐增大,网口的宽度明显减小,而网口高度略有下降;网具各部分网衣的缩结系数从网身到网囊逐渐减小,且随着流速的增加而减小;网具的总阻力(F)随流速的增加而增加,且与流速(v)呈F=480.1×v~(1.722)的关系;网具上纲和下纲两端结附网线张力载荷较为集中,且随着流速的增加,集中载荷分布趋势愈加明显。研究表明,通过数值模拟分析网具的总体扩张和阻力,掌握张网网具各部分网衣和纲索的张力载荷分布,以及随流速的变化情况,分析网具的受力均匀性和结构合理性,了解各部分网衣的横向扩张情况,这对于分析网具整体选择性、滤水性和渔具的导鱼性等至关重要。