气雾两相流喷嘴的研究

建立了描述气雾两相喷嘴中流动行为的理论模型，并通过实验验证。计算和实验表明，单相流空气压降随喷直径的增大而减小；两相流压降随水流量的增大而增大；单相流和两相流压降随空气流量的增大而增大。     

钢包底吹气液两相流结构研究

通过水力学模型方法，对弥散型、直通多微孔型和狭缝型３种类型的透气砖底吹时在熔池中所产生的气液两相流结构进行了研究。结果表明，弥散型与直通多微孔型透气砖底吹所产生的气泡行为很接近，而与狭缝型透气砖却有所不同。弥散型和直通多微孔型透气砖底吹时，在熔池中开始产生大气泡，并使流股偏离底吹位置而摆动时的临界流量值高于狭缝型透气砖；弥散型和直通多微孔型透气砖底吹产生的气液两相流扩张角基本一致，而在一定的气体流量下，其扩张角明显大于狭缝型透气砖。     

管道内气液两相流流激力研究进展

管道内气液两相流广泛存在于核工业、化工业以及石油运输等多个领域中,其诱发的流激力会引起管道振动,导致管系的疲劳破坏。本文分别从流激力发生机理、影响因素及计算模型出发,对流激力研究进展进行综述。研究表明:动量通量的改变被认为是引起流激力的最主要原因,管道内压力波动、液塞的脉动冲击、起伏不定的液波等因素同样会对流激力的产生做出贡献,针对不同流型建立完整的流激力发生机理的理论体系,是流激力机理研究方面的重点发展方向。在不同流型下,流激力展现出不同的波动特征,目前研究所针对的管道大多是单独的水平管或立管管道,开展多种集输–立管管道系统中流激力的研究将具有重要的工程意义。关于流激力经验模型和理论模型的建立逐渐完善,计算流体力学（Computational fluid dynamics,简称CFD）软件能够同时对流场和流激力大小进行模拟计算,优势明显,是一种重要的计算手段,对CFD软件计算结果的准确性进行研究,对比优选有效的CFD计算模拟方法,将具有重要科研价值。      

油气两相环状流的试验研究

随着油气却润滑系统的广泛应用,其优点和所带来的可观的经济效益,吸引了越来越多的研究人员对其进行研究,在试验基础上,对油气两相环流流进行了试验研究。     

深井似膏体充填管道输送特性研究

基于某金属矿深井开采充填料浆管道输送系统运行的工程实例,对充填料浆管道输送的动力学过程进行模拟分析。采用GAMBIT建立超深、超长似膏体管道输送二维动态模型,在此基础上运用FLUENT双精度解算器进行分离隐式模拟。研究结果表明:管道输送的阻力损失值小于重力产生的压力,可以实现自流输送;充填料浆在工作流速为3.06 m/s,自流输送的条件下,在弯管处得到最大速度4.10 m/s,水平段最大速度3.91 m/s,均满足稳定性要求。通过残差曲线监测所有相关变量的完整数据,证明模拟结果可靠,由此分析得出充填料浆管道输送系统安全可靠。     

冷却壁液固两相流三维流动与污垢清洗数值模拟

建立了高炉水冷却壁三维物理模型。采用大型CFD软件FLUNT6.8中的欧拉多相流模型,对高炉水冷壁冷却埋管内的液固两相流三维流动和污垢清洗特性进行了数值模拟研究。分析了流体的流速、固体颗粒的粒径、体积分数对流体的流动、清洗强度及清洗均匀的影响。研究结果表明:流体的湍流强度、壁面污垢清洗强度和压力降均随流速、液固颗粒粒径和体积分数的增加而增加;液固两相流防垢除垢效果取决于流速、液固颗粒粒径和体积分数的合理组合;综合考虑节水节能及污垢清洗的均匀性,高炉冷却壁的最佳流速为1.5 m/s,固相颗粒粒径为3~4 mm,体积分数为5%~12%。研究结果为炼钢高炉冷却壁液固两相流污垢在线清洗的工业应用提供了理论基础。     

不同排列双圆柱气液两相绕流数值模拟

在一定的来流速度下,采用有限容积法计算了不同含气率、不同来流速度与双圆柱圆心连线角度情况下,整个流场的变化.夹角选取为α=90°(并列)、60°、45°、30°、0°(串列).结果表明:当α=90°(并列)时,两圆柱后产生稳定的同步反相旋涡脱落.随着夹角的减小,两柱之间产生了强大的排斥力,上游圆柱振动受到抑制,尾涡的长度变短.当夹角α=0°时,上游圆柱涡脱落得到了有效的抑制,没有稳定涡街生成,升力系数的脉动值趋于零;上游圆柱脉动升力系数最大值出现在α=90°,最小值出现在α=0°.研究还发现,上游圆柱的脉动升力系数并不是随着夹角减小而顺次减小;上游圆柱脉动升力系数绝对值随含气率的增大而减小.     

环缝洗涤器内气液两相流的数值模拟

针对环缝洗涤器内的复杂两相流建立了三维物理和数学模型,通过现场测试的数据对其进行了验证。在此基础上针对多种工况进行了大量的数值模拟,绘制了不同煤气流量、不同环缝行程以及不同水气比条件下环缝洗涤器内多相流的压力损失曲线,揭示了环缝洗涤器内两相流场特性和各个影响因素对压降的影响程度,在此基础上给出了优化建议。     

三山岛金矿深井充填系统影响因素分析及优化

随着当前近地表矿床资源的日益枯竭,矿山开采正在向深部迈进,但由于深部岩石应力不均衡,容易产生冲击地压,并受到温度和湿度快速上升等因素的影响,深井作业环境及空气质量更加恶劣,直接造成作业人员工作效率降低,回采成本升高。基于此,针对三山岛金矿深部回采过程中产生的充填工艺问题进行研究,解决充填倍线变化、充填满流度变化、浆料颗粒及流速对管道内壁的作用等严重影响充填质量的技术性难题,更好地维护深井充填系统稳定。     

深井开采膏体充填管线磨损机理研究

会泽铅锌矿开采深度超过1 000 m,属深井开采。主要采用膏体充填处理采空区,由于长时间膏体料浆摩擦管壁,管线磨损严重甚至磨穿管壁,导致部分浆液外淤,管道卸压会导致堵管事故的发生,堵管次数随着管线的磨蚀呈上升趋势。通过研究发现,影响管线磨损的因素包括固体颗粒粒级组成、形状、浆体的性质、粘度、流速及管材质量等。在充填过程中,通过对提高膏体浓度、增加管线输送阻力和改变尾砂粒级组成等进行分析,结合现场实验,提出了合理解决管线磨损和延长管线寿命的一系列措施,取得了较好的效果。     

充填料浆流动温变性研究

为解决矿山充填料浆堵管事故频发的问题,以具有代表性的不同配比充填料浆为研究对象,通过安东帕MCR102高级流变仪获取并分析相关数据,重点研究了充填料浆的温度对高浓度充填料浆流变特性的影响,探索温度变化对充填料浆流动性能的影响.研究结果表明:(1)高浓度全尾砂充填料浆的流变性能会随着料浆的温度变化而发生变化;(2)随着温...     

喷射沉积过程中气体流场的测定及数值模拟

采用组合式皮托管测量的方法测量了喷射沉积过程中的雾化气体流场,并基于神经网络的方法对流场进行数值模拟,获得了较为精确的雾化气体压力与流场中轴向气体速度之间的关系,实现了对不同气压下气体流场的预测。     

气液两相管流流型信号的小波去噪处理

流型信号能够反映气液两相管流的流动特征,它们往往会伴随着各种随机噪声,为此建立了一座气液两相流的综合试验装置,提取气液两相管流的流型信号．采用小波变换对信号样本的进行多尺度分解,利用信号和噪声在不同尺度上的特性把它们区分开来,消除噪声后再对信号进行重构,得到了较好的去噪效果．     

基于KPCA-IPSO-LSSVM的充填管道磨损风险预测

为克服传统预测模型存在的适用性差、预测精度不足和参数选取随意性强等缺陷,提出了一种将核主成分分析法(KPCA)、改进粒子群算法(IPSO)与最小二乘支持向量机(LSSVM)相结合的充填管道磨损风险预测新方法.通过KPCA对管道磨损影响因素进行特征提取,将提取结果作为LSSVM的输入,同时利用具有较强全局搜索能力的IPS...     

基于核主成分分析与PSO-SVM的充填管道失效风险性分级评价模型

为了更精确地对充填管道失效风险性进行预测,建立核主成分分析与PSO-SVM相结合的评价模型。选取8项定量指标作为充填管道失效风险性的评价指标。统计15个矿山的样本数据,运用核主成分分析法对15个样本进行预处理,得出主成分,再利用改进的SVM模型进行预测,进而得到更加精确的管道失效风险性预测结果。研究结果表明,所得到的实际预测结果与期望值之间的平均相对误差控制在5%以内。利用核主成分分析法与PSO-SVM相结合的评价模型具有精度高和运算速度快的优点,为充填管道失效风险预测提供了一种可靠的方法。     

合理布筋方式提高顶板充填体稳定性试验研究

下向分层进路式尾砂胶结充填采矿法顶板为胶结充填体,深部回采,顶板的稳定性直接关系到整个回采过程的安全.在充填体中布置钢筋可提高顶板自身的稳定性.通过对充填体中横向布筋与纵向布筋分别建立模型进行相似模拟试验,通过试验结果及试验过程监测数据分析,判别了顶板充填体的破坏机理,提出了充填体中布筋的合理方式,提高了顶板的稳定性,确保了回采过程的安全.     

Study of Argon/Molten Steel Two-Phase Flow in Refining of High Clean Steel Using Two-Fluid Model

RH vacuum degasser is a very important secondary refining device in the production of high quality steels. The flow field of molten steel in RH system plays a significant role in determining productivity of the equipment. The homogeneous model and VOF method were often used to predict the flow field in RH system, but these kinds of models simplified the interaction between gas bubbles and molten steel. In the present work, a numerical model of a whole RH system, including vacuum degasser, immersed legs and ladle,was built based on gas-liquid two-fluid model, and it could be used to analyze the interaction between argon bubbles and molten steel, to understand the effect of the bubble size to the flow field.