深井侧向采动应力分布规律及沿空巷道支护

为探究侧向采动应力分布规律，运用弹塑性力学理论建立煤岩体侧向采动力学分析模型，同时引入Weibull分布函数，得到煤岩体侧向采动应力方程和破坏深度方程。以顾桥1126( 1 )工作面为背景，解出煤体侧向采动应力、应力集中系数和塑性破坏深度，并研究各因素对采动应力分布的影响，指导沿空巷道支护设计，研究结果表明：① 煤体强度、界面强度、支护强度和煤厚影响煤体稳定性，煤体稳定性增高时，采动影响范围和塑性破坏深度减小，应力集中系数增大；② 原岩应力和悬臂梁长度决定煤体原始受力，随煤体受力的增加，塑性破坏深度、采动应力和采动影响范围均增加。根据沿空巷道围岩状态，提出高预紧力全长锚固锚杆+锚索+钢带+金属网的非对称锚网索密集支护方案。现场实测表明：1126( 1 )回风巷的支护效果良好，可满足回采巷道安全生产的预期要求。     

FAIMS气体传感器的特性研究

本文针对电晕放电离化FAIMS传感器的主要影响因素进行理论分析与实验研究。首先对离化源电晕放电过程及离子注入过程进行理论分析，找到气流与电场这两个重要因素进行实验研究与分析，观测了保持进入传感器总流量不变(2.5Ｌ/ｍｉｎ)的情况下，调节进入电晕放电区气流(0.5Ｌ/ｍｉｎ~ 2.3Ｌ/ｍｉｎ)对离子注入量和传感器检测的影响，结果表明放电区域气流量增大，离子注入数量显著增加，传感器的总体检测效率单调上升，从2.25％提升至12.5％，提升了约5.5倍，但观测到一个 新的离子峰———电晕放电中间产物离子峰，在离化区施加周期电场，调节离子从离化源注入，通过电压幅度、占空比等参数调整，在频率为1Ｈｚ，占空比为50％，幅度－50Ｖ时，测量样品的离子峰幅度比无电场状况时提高了70％，并且其优势是在于不干扰电晕区域放电及离子反应过程的情况下提高产物离子的注入与使用效率。     

基于正交试验的非对称垂直轴水轮机数值模拟

运用正交试验法开展了具有非对称NACA翼型的垂直轴潮流能水轮机的非定常数值模拟研究,分析弯度、弯度位置、前缘半径、最大厚度位置对叶轮能量提取率的影响。使用极差分析法确定了各因素影响的主次顺序和各尖速比下由最优参数确定的翼型。结果表明:在不同尖速比下,弯度是影响水轮机性能的主导因素,对水轮机能量提取率的贡献率分别为44.7%(尖速比λ=2.25)、53.4%(尖速比λ=2.5)和59.4%(尖速比λ=2.75);次要因素为最大厚度所在位置,其余两个参数对其性能影响较小。针对最优参数确定的翼型进行验证,结果证实具有该翼型的水轮机的动力学性能要好于其他翼型。     

大倾角厚煤层巷道围岩变形破坏特征数值模拟

以新疆某大倾角厚煤层煤矿为例,应用FLAC数值模拟对大倾角厚煤层煤巷围岩变形的破坏特征进行分析,提出采用增设底锚和顶锚的方式对关键区域进行加强支护,制定了合理的支护方案,取得了较好的支护效果。     

三维碗状结构CoS2/C复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

以二氧化硅为硬模板,采用碳化和硫化工艺制备出具有三维碗状结构的CoS_2/C复合材料.利用XRD,Raman和XPS研究了所制备材料的相组成,晶体结构,元素组成和价态.利用SEM和TEM对其微观形貌进行了表征,并采用电化学工作站分析了CoS_2/C作为超级电容器电极材料的电化学性能.结果表明:三维碗状结构CoS_2/C复合材料具有优良的电化学性能,在1 A/g的电流密度下比容量可以达到466 F/g.将CoS_2/C和N-rGO分别作为正极和负极组装的水系非对称超级电容器器件的电压窗口可以拓宽到1.6 V.该器件在0.5 A/g的电流密度下能量密度可以达到13.6 wh/kg,功率密度达到374.5 w/kg.在3 A/g的电流密度下经过5000次循环充放电后容量保持率达到了87%.