高温对煤炭地下气化围岩损伤的影响

煤炭地下气化是煤炭无害化开采技术创新战略方向之一，该技术可以回收老矿井废弃煤炭资源，对传统采煤技术难以开采的煤炭资源进行原位清洁转化。气化过程中燃空区形成带来的结构应力和高温造成的热应力共同作用对岩石造成损伤。以大城勘查区深部煤层为气化对象，得出典型围岩热物性及力学参数随温度变化规律。基于连续损伤力学理论，在平滑Rankine损伤模型的基础上提出高温岩石损伤变量模型，使用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件对深部煤层地下气化过程围岩温度、主应力、损伤变量进行模拟研究。结果表明，5种典型岩石的比热容随温度升高整体呈上升趋势，导热系数随温度升高整体呈下降趋势，抗压强度和弹性模量随温度变化规律差别较大。围岩受温度影响范围随气化时间呈指数变化，气化10 d时，温度影响范围仅为3.27 m;气化50 d时，温度影响范围达到5.73 m;气化100 d时，温度影响范围为8.21 m;气化400 d时，温度影响范围达到18.20 m。结合地下气化过程中普遍采用的控制注气点后退气化法，岩石处于高温区的时间在40 d左右，温度场对围岩的影响范围约为4.7 m。燃空区上方及两端均出现损伤...     

稀土灼烧过程温湿度场仿真分析

影响稀土灼烧工艺的因素十分复杂,关系产品质量稳定及能耗,现行工艺存在优化空间。通过剖析灼烧窑中温度和湿度分布状况,运用κ-ε双方程湍流模型、流体传热、多孔介质传热等理论,按特定组分运输模式,建立灼烧过程质量、动量和能量耦合传递数学模型。设置不同边界导入Fluent环境对数学模型进行仿真试验,完成数据处理实现工艺参数优化。结果表明所建模型能准确反映灼烧窑中温湿度场分布及变化,且最终仿真结果与实际灼烧后的产品湿度含量相符合。     

焊接型钢渣罐热应力和变形分析

钢渣罐用于存放高温熔融钢渣。焊接型钢渣罐由于出现和使用较晚,其高温强度和耐久性还未得到验证。为研究其温度和应力应变等性能,进行了仿真分析。考虑热物性参数和力学性能参数随温度的变化规律,建立了钢渣罐三维瞬态热弹塑性仿真模型。对缓冷过程钢渣罐的温度场进行了分析,对罐体和纵横加劲肋等典型部位的应力和塑性应变也进行了分析。     

盾构进洞杯形冻结温度场现场实测研究

基于天津站盾构进洞水平冻结加固工程,通过对杯形冻结温度场发展的现场实测,分析研究盐水温度变化及不同主面、界面冻结温度场发展规律。监测结果表明:在微承压性富水粉砂层地质工况下利用冻结法加固岩土体可行;杯体主面、界面岩土体冻结温度发展规律基本相同;杯底范围岩土体受杯体冻结壁的影响,冻结发展速度更快,基本呈线性发展;土体与地连墙交界面冻结温度发展速度较内部土体快;冻结30 d,杯体主面、界面冻结平均温度分别可达-14.22℃和-10.30℃,杯底冻结平均温度可达到-25℃。     

大方坯结晶器电磁搅拌器结构优化

为改善连铸结晶器内钢液的流动状况，采用有限元法和有限容积法研究了大方坯结晶器电磁搅拌器结构对连铸结晶器内电磁场、流场和温度场分布的影响。结果表明，新型结晶器电磁搅拌器在400 A、3 Hz时产生的电磁力比传统结晶器电磁搅拌器在500 A、3 Hz时产生的电磁力更加均匀，对结晶器内钢液的扰动更强，可提高结晶器内的传热效率，有助于初始凝固坯壳和等轴晶的形成，改善方坯质量。