水力旋流器内固相颗粒径向运动规律的预测模型

利用新型激光测量仪器——粒子动态分析仪对水力旋流器中固粒的径向运动规律实测研究的结果,得出了固相颗粒径向速度沿径向分布的数学模型,在综合考虑水力旋流器结构参数、操作参数及进料物性参数等重要影响因素后得出固相颗粒径向运动规律的准数方程。本研究所得的模型为预测固相颗粒在水力旋流器中的径向运动规律提供了依据,并为水力旋流器的分离机理及其应用的深入研究提供了理论基础。     

基于PIV浮选柱旋流场的测试与模拟

为深入探讨旋流段的流场分布及旋流分离的作用机理,以粒子图像测速系统(PIV)为基础构建了浮选柱旋流段的流场测试平台,利用PIV测试平台和Fluent数值模拟软件对旋流段内部的速度场进行了测试与数值模拟,研究了旋流段的速度分布规律以及循环量变化对速度分布规律的影响。结果表明,流场速度以切向速度为主,且有着明显的分布规律,径向速度比较小且分布比较复杂,轴向速度相对径向速度较大,速度分布呈对称分布;随着循环量的提高,轴向速度的零点向中心靠拢,而最大值出现在相近的半径位置。数值模拟结果和实验结论吻合度较高。     

径向直叶片湿式旋流除尘器筒体流场数值分析

采用标准?-?湍流模型,利用CFD软件对径向直叶片湿式旋流除尘器进行了三维流场的数值分析,得到了除尘器筒体切向速度、轴向速度、径向速度和全压的分布规律。研究表明:除尘器气体模拟结果与试验结果吻合较好;对气、固两相流场采用相间耦合的随机轨道模型进行模拟,结果表明,当气体速度一定时,粒径颗粒越大,则分离效率越高。     

宽域水力旋流器内液相流场的模拟与分析

提出了一种可同时分离重质和轻质固体颗粒物的宽域水力旋流器,并利用CFX流体软件,对旋流器内在流量为25m3/h试验参数下的切向速度、轴向速度、径向速度及其对颗粒运动分离的影响进行了模拟与分析。结果表明:旋流器内流场是一种三维非轴对称的湍流旋转流场,但在锥体底部,流体流动具有一定的对称性;切向速度对称性较好,使得内部流场较稳定,径向速度的分布规律性不强;在旋流器内存在一个最佳径向速度分布利于分散相颗粒沉降。     

基于颗粒流方法的矿井突水溃沙模拟研究

通过格子Boltzmann方法对裂隙岩体水沙两相流动规律进行理论分析,研究颗粒在裂隙中的运动规律,通过格子Boltzmann方法处理两相流的边界问题,建立了裂隙岩体水沙两相流动的格子Boltzmann模型。利用颗粒流软件数值模拟裂隙溃沙,分析了沙粒进入裂隙后裂隙宽度、裂隙倾角等因素对颗粒运动规律的影响。     

磨料射流喷嘴外流场磨料速度模型及分析

喷嘴外流场磨料速度是建立磨料射流冲蚀深度模型的重要前提,以磨料射流喷嘴外流场磨料为研究对象,以固液两相流理论为基础,建立了磨料射流喷嘴外流场磨料速度模型,基于位移等分法和迭代算法求解了该速度模型,利用PIV实验进行验证,实测值与理论值的平均百分比误差在5%之内。并利用该速度模型得到了磨料射流喷嘴外流场磨料运动规律:(1)磨料颗粒流在喷嘴外流场的流动具有扩散性;(2)磨料颗粒沿射流轴向运动时,大多经历了一个先加速后减速的过程,只是加速距离有所差异;(3)初始段内相同轴向距离的射流横截面上,位于等速核区域内的磨料速度相同,随后磨料速度从等速核边界朝射流边界方向逐渐减小;初始段末端及基本段内相同轴向距离的射流横截面上,磨料速度沿射流径向的分布完全呈现出钟形速度分布。     

基于CFD的超重力分离净化装置的流场分析

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对超重力分离净化装置内部的流体流动进行了数值分析与模拟,并且观查转速、进口速度、压降的变化对油雾颗粒速度的影响。结果表明,油雾颗粒的速度和压降随着转速增大而增大,对油雾径向速度影响不大。根据数值分析结果,可以对气-液两相流高速分离净化装置的设计提供可靠的帮助。     

裂隙液固两相流的数值模拟

根据采动岩体渗流力学的观点,矿井突水溃沙是液固两相流失稳的体现。基于CFX数值模拟软件建立裂隙水沙两相流数值模型,通过模拟与分析得到裂隙尺寸、沙颗粒直径和液相流速对压力梯度、时均速度分布和湍动能的影响规律。     

基于FLUENT软件的粉尘在筛分车间除尘管道内沉降规律的研究

针对某选煤厂筛分车间的除尘管道,根据流体动力学原理和气固两相流理论,结合现场实测的数据,建立了模拟粉尘沉降运动规律的数学模型,并应用FLUENT软件对除尘管道的水平、垂直、90°弯头管段内的粉尘沉降规律进行数值模拟,得出了粉尘在这3种管段中的沉降轨迹,为提高筛分车间除尘效率提供了重要的理论依据。     

普通旋风除尘器内空气流场的CFD分析

介绍了标准κ-ε模型控制方程的统一形式,并利用计算流体动力学(CFD)软件对旋风除尘器内空气的流动规律以及压力分布规律进行了详细的研究。经过数值模拟,发现了旋风除尘器内气流速度、周向速度、轴向速度、径向速度及静压全压的分布规律。研究结果将为旋风除尘器的优化设计提供强有力的理论依据。     

基于AMESim的液压支架移架性能仿真分析

液压支架是综采工作面三机配套设备之一,液压系统的性能指标在液压支架工作中发挥着重要作用。对ZF6000/20/40D型液压支架工作原理进行了介绍,利用AMESim16.0软件搭建了该液压支架及液压系统的仿真模型,并对该液压支架的升柱、降柱做了仿真分析。仿真结果表明,在一定范围内,随着液压泵流量的增大,液压支架的升柱时间减少,降柱时间基本不受影响;随着主回液管路直径的增大,液压支架的降柱时间减少,升柱时间基本不受影响。可为液压系统的参数优化设计奠定一定的基础。     

液压系统内过渡流数值预测中的计算机应用

在机械和实验装置中,广泛使用着以直管道连接液压泵和换向阀的液压系统。根据该系统中油液过渡流的动态特性数值预测的实际需要,将二维微压缩性粘流数学模型进行二次模型化处理,对层流过渡流提出了简便的数值预测方法,开发了计算机应用软件。用计算机对实验装置和铲运机液压系统产生的液压冲击进行数值计算,并通过实验验证和动态特性仿真分析,证实了本数值预测方法及其应用软件的有效性,揭示了油液过渡流的瞬态变化规律,为液压装置提供了新的测试手段。最后对这一研究成果的预期效益和应用前景作了分析与评价。     

垂直管水力提升临界淤堵流速的实验

通过试验分析研究垂直管水力提升临界淤堵流速。推导垂直管水力提升临界淤堵流速的半理论半经验公式。颗粒向上运动主要受颗粒周围水流流速影响，当管壁处的流速与此位置的颗粒沉速基本一致时，垂直管处于临界淤堵状态。垂直管水力提升临界淤堵流速不仅随粒径增大而增大。而且随提升浓度增加而增大。所推公式反映了影响临界淤堵流速的主要因素。能够较好的璜测临界淤堵流速，对于管路系统设计和运行有较大实际意义。     

深海粗颗粒矿石垂直管道水力提升技术

全面论述了近30年来国内外深海采矿垂直管道水力提升技术的发展和研究现状, 对十几个国家深海采矿垂直管道水力提升系统进行了描述和分析, 重点介绍了我国深海采矿垂直管道水力提升技术的研究成果。从管道输送安全角度考虑, 论述了垂直管道堵塞的关键问题和解决措施, 可为我国深海多金属结核、富钴结壳和热液硫化物等金属矿产资源垂直管道水力提升技术的研究提供参考。     

液固两相流泵叶轮内流场数值分析与试验研究

利用FLUENT软件欧拉多相流模型对低比转速液固两相流泵叶轮内流场进行了三维数值模拟研究,依据数值计算结果,分析了叶轮内液固两相流场;同时对该叶轮进行了试验研究,试验结果符合设计要求。通过比较数值计算结果和试验结果,发现两者的扬程和效率都比较相近。     

瓦斯-细水雾输送管道内喷嘴不同布置方式对压降的影响

低浓度瓦斯输送细水雾安全保护系统是一项新兴技术。喷嘴的不同布置方式会对低浓度瓦斯在管道输送过程中的压力降产生一定的影响。以气-液两相流动的均流模型为前提,根据稳定一维流动的基本方程建立水平圆管中气-液两相流动的压降计算关系式;通过数值模拟瓦斯-细水雾混合流体在水平管道中的流动,得出输送管道内喷嘴布置方式与压降的关系。其结果可为动力设备的选型以及安全经济运行提供必要的依据。     

两相流水力输送试验系统的设计及关键技术研究

为了掌握粒状物料管道输送规律, 设计建造了两相流水力输送试验系统, 实践证明, 该系统操作简便, 自动化程度高, 测量数据准确可靠, 可模拟长距离输送管道的运行工况, 对于理论研究和工程应用都具有较大意义。     

颗粒粒径对深海采矿矿浆泵性能的影响

为掌握矿浆泵内部颗粒的运动规律,考虑颗粒的体积效应和相内碰撞效应,应用CFD?DEM耦合算法,对扬矿模型泵内的粗颗粒?海水两相流实施了双向耦合非定常流动计算,分析了不同粒径的颗粒在矿浆泵内的空间分布和运动特征.研究结果表明:采用两相耦合的求解方式可以较好地模拟矿浆泵内的两相流场特性;流动域内颗粒浓度略高于管线平均值,叶...     

基于SolidWorks的剪式液压升降台绞架强度仿真分析

剪式液压升降台是用途广泛的起重专用设备,它由液压缸驱动,具有较高的承载能力。在对剪式液压升降台绞架做强度校核时,用数值方法计算运动过程中的受力较为复杂,而运用SolidWorks中集成的Motion与Simulation联合仿真可大大降低受力运算的难度,简化了工作过程,并提高运算的准确性。     

水力冲孔影响范围数值模拟研究与应用

针对某矿为了解决"三软"低透气性突出煤层抽采困难,采用水力冲孔卸压增透强化抽采措施时遇到的影响范围难以确定的问题,通过分析水力冲孔作用机理,运用瓦斯流动理论与方法建立钻孔周围流固耦合模型;利用COMSOL Multiphysics数值模拟软件对水力冲孔的卸压增透范围进行模拟,采用现场试验的方法对数值模拟结果进行考察,验证了数值模拟的正确性。