带排液结构的涡流管的性能实验

设计了带排液结构的涡流管的基本结构并搭建了性能研究实验平台,以空气为介质,研究长径比、排液口位置、排液间隙、可凝组分浓度对涡流管性能的影响。实验结果表明:在实验所进行的冷流率范围内,制热效应随着冷流率的增加而逐渐增大,制冷效应则存在极大值;随着长径比的增加,温度效率的极值有所增大,但是当长径比达到一定的数值后,温度效率和制冷效率增加的幅度显著减小;排液口位置的改变对于涡流管温度效率和湿气脱除率的影响不大;排液间隙的存在对涡流管的冷热分离性能有影响,间隙为1 mm时湿气脱除率最小;随着可凝组分浓度的增加,湿气脱除率逐渐增大,但增大的趋势逐渐趋于平缓。     

机械分层采油技术研究

随着玉门鸭儿峡油田开发不断深入,受注入水突进、非均质油藏层间矛盾影响,造成部分油井含水逐年增高,部分产层不能发挥应有的作用。通过机械分采技术试验,实现层间有效封隔,缓解层间矛盾,认识产层产液现状;评价分层产液求产管柱和机械分采管柱技术在油田的适用性,为油田开展中深井机械堵水技术的研究应用提供技术参考。     

基于柔性干电极的肌电信号无线采集系统设计

传统Ag/AgCl湿电极存在柔韧性差、稳定性不高等缺点,已不能满足应用于智能可穿戴设备采集表面肌电信号(sEMG)的需求。提出一种通过微电子机械系统(MEMS)技术制备柔性干电极的方法,并针对柔性干电极的特点设计一套便携式16通道sEMG无线采集系统。通过光刻、刻蚀、聚二甲基硅氧烷(PDMS)形貌转移等工艺制成面积1 cm~2、厚度1 mm、底部直径80μm、高度143μm、中心距160～240μm的柔性微针阵列干电极。无线采集系统将采集到的sEMG进行放大、滤波、A/D转换和无线传输后,由LabVIEW编写的上位机进行波形显示和数据存储。整个采集装置尺寸为6 cm×2.5 cm×1.5 cm,电池容量为200 mA·h,充电5 min可在室外50 m范围内工作4 h左右。该无线采集装置配合柔性干电极提取sEMG具有采集通道多、稳定性好、传输距离远、实时显示波形、生物兼容性好等优点。     

氧化石墨烯覆盖电极的双紫外光离子化传感器

对光离子传感器的结构进行了优化研究,针对光离子化传感器灯面残留物干扰问题采取了自清洁双紫外灯式传感器的新型结构,同时利用有限元法对传感器气流场进行仿真实验。通过对仿真实验的结果进行分析,对微型传感器进行了进一步的气路优化,并最终确定选择轴向流动结构的电离室。采取新型纳米材料氧化石墨烯对传感器的收集极板进行表面修饰,改善了光离子化传感器的气敏特性,提高了灵敏度。通过实验分析,详细阐述了传感器的各项性能指标,测定传感器针对甲苯的最低检测限为2.5×10~(-7),并对线性度响应进行了分析,线性相关系数达到了0.993,通过实验验证了双紫外传感器对整体气敏特性的提升,为可挥发性有机物(VOC)气体检测提供了理想的检测单元。     

高温深井通风降温技术的适用条件研究

随着矿山开采深度的不断增加，“三高一扰动”恶劣开采环境问题日益突出，给矿井通风降温工作带来极大困难。对于深井矿山，仅采用通风降温难以满足深部开采的需要，系统研究高温深井矿山通风降温技术的适用性问题，对矿山深部开采具有重要的理论意义和工程适用价值。首先从热力学角度，揭示风流在通风线路中的热交换规律；其次利用差分法原理计算深井筒风流温度，并依此推导出巷道和回采工作面风流温度变化趋势；然后结合采场安全生产允许温度进行反推，最终获取通风降温条件下的可采极限深度计算公式，并选取广西铜坑矿锌多金属矿体作为工程应用试验区进行论证分析。结果表明：基于风流的热交换模型可以推导出风流在井筒、巷道及工作面的温度计算公式，该公式与低温梯度、风流流经路径长度有关；假定工作面温度达到安全开采允许最高温度，可反推出该条件下矿山可采极限深度和巷道通风极限长度（仅采用通风降温措施时）；基于铜坑矿区锌多金属矿的实际条件，代入相关数据，验证计算所得极限开采深度符合实际，即所推导公式是可行的。