搅拌磨DEM-CFD耦合仿真研究及搅拌器强度分析

为了研究具有自主知识产权的大型立式螺旋搅拌磨机结构强度与动力匹配,在立式螺旋搅拌磨机试验台进行了试验研究,建立立式搅拌试验磨机的离散元(DEM)-计算流体动力学(CFD)多学科耦合模型,进行搅拌器动态分析,搅拌器阻力矩仿真与试验吻合,搅拌磨DEM-CFD多学科耦合建模及仿真方法,对搅拌磨动力学分析是有效的。为评价320 t立式螺旋搅拌磨机的结构强度与动力性能,建立了320 t级立式螺旋搅拌磨机离散元模型和有限元模型,分析了搅拌器启动和运行的阻力矩,分析了启动速度和钢球尺寸对搅拌器阻力矩的影响,可为搅拌磨动力匹配提供设计依据,分析了搅拌器启动与运行过程中的结构强度,结果表明搅拌器结构强度可靠,现场测试结果验证了数值模拟结果。     

基于有限元法的局部通风机叶轮可靠性分析

矿用局部通风机在运行中,叶片根部经常会出现裂纹并进而发生断裂。造成该问题的原因有2个:叶片根部的焊接强度及气流的激振。根据通风机转子的受力状况,应用有限元法对叶轮进行静力分析,得到叶轮的应力与应变分布云图,进而判别出叶轮结构的危险部位。应用有限元分析软件对叶轮进行了模态分析,得到叶轮的前4阶固有频率和对应的振型,结合叶轮的结构特征,判断气流激振是否存在。研究结果可为提高叶轮设计水平和通风机运行的可靠性提供借鉴。     

新型反击式环空喷射吸气搅拌器设计与数值模拟

针对煤泥矿化程度低导致的浮选效率低等问题,提出一种新型反击式环空喷射吸气搅拌器。利用水力反击原理,设计了新型反击式环空喷射吸气搅拌器以及30°、45°、90°3种喷嘴角度,利用FLUENT软件对3种喷嘴角度时搅拌器内压力及速度分别进行了二维数值计算,并对比分析了3种喷嘴角度在不同的射流速度下的流场分布特征,以及压力、速度等流体力学参数。研究表明,当喷嘴角度为45°时,搅拌区域内压力和速度云图分布合理,相邻喷嘴及叶轮叶片之间负压较低,利于空气相吸入;由于漩涡的存在,在一定程度上提高矿化效果,漩涡也使得矿浆形成死循环,可进一步试验进行研究。     

轴流风机叶轮结构设计及轮盘强度校核

在煤矿轴流通风机的设计过程中,为了保证风机运行的可靠性和安全性,需要对叶轮结构进行合理的设计,并需对轮盘强度进行校核计算。在总结轴流风机叶轮及轮盘设计原则基础上,完成上述结构的设计计算和强度校核,计算方法简单可行,提高了设计的可靠性,具有重要的指导意义和应用价值。     

离心泵叶轮多工况节能运行状态监测方法

为了保证离心泵叶轮的节能稳定运行,提出了一种离心泵叶轮多工况节能运行状态监测方法。同步采集离心泵叶轮运行过程中的进口空泡分布以及外特性等信息,并分析其变化规律,同时采用小波分解方法对信号进行降噪处理。引入Hilbert-Huang变换算法提取离心泵叶轮多工况节能运行特征和运行状态监测指标,采用支持向量机完成离心泵叶轮多工况节能运行状态监测。应用分析结果表明,所提方法可以有效提升监测结果的准确性,保证离心泵叶轮节能稳定运行。     

自吸气浮选机隔板叶轮研究

叶轮的结构型式和运行参数决定了浮选机的整体性能,结合理论分析及工程经验设计了一种功能分区的隔板叶轮。利用CFD仿真方法和试验方法对隔板叶轮的整体性能进行了测试,在仿真条件下分析了槽体内的流场结构、气液分散、功耗、循环量和吸气量等,并采用试验方法进一步对隔板叶轮的性能进行了研究,结果过表明,隔板叶轮循环量增加,吸气量略微减小,功耗略微增加,槽体下方搅拌能力增强,隔板叶轮整体性能较标准叶轮相当。     

轴流式通风机叶轮不平衡特征及故障诊断

针对由通风机叶轮不平衡引发通风机运行故障的普遍现象,研究通风机叶轮不平衡产生的机理和特征,通过时域波形和幅值的频谱分析,提出风机叶轮不平衡的故障识别方法,为通风机故障诊断提供可靠的依据。     

叶片可调式对旋风机叶轮模态及振动分析

为了满足不同掘进距离的不同通风需求,设计了叶片角度可调的风机叶轮结构。该叶轮结构紧凑、制造成本低、能够实现变工况同步调节,在满足不同工况所需风量和风压的前提下,实现风机更节能、高效的运行。用LMS模态测试软件对叶轮整体结构进行了模态分析,通过试验得到了叶轮的模态参数,为避免叶轮共振提供了依据。同时,对风机不同工况,不同位置的振动信号进行了测试,通过分析采集到的振动信号得到了不同位置振动的主要原因,为风机结构的优化提供了参考。     

白马选矿厂提高尾矿输送浓度研究与实践

白马选矿厂针对尾矿输送系统低浓度输送、电机超负荷运行、烧电机现象时有发生的情况,通过调整叶轮尺寸,降低尾矿输送流量,提高尾矿输送浓度,解决了尾矿输送系统超负荷运行的问题。通过设计计算,总加压泵配置叶轮直径为703 mm、二加压泵配置叶轮直径为690 mm的叶轮替代原有760 mm的叶轮,联动调试尾矿浓缩池,满足了生产需求,取得了良好的经济效益。     

高汽蚀性能矿用排水泵叶轮设计的探讨

<正> 众所周知,当水泵运行而产生汽蚀时,将会引起泵的性能下降,使泵的过流部分遭到破坏,汽蚀现象严重时,将产生剧烈的振动与噪音,而使泵无法工作。泵运行时所以产生汽蚀,是由于叶轮吸入口处液体的绝对压力低于该温度下液体的饱和蒸汽压力,而使液体汽化产生气泡,这些充满蒸汽的汽泡逐步充塞叶轮吸入口,影响液体的正常流动,造成液流间断,而导致泵的性能下降,直至被迫停止运行。离心泵运行时液流从吸水池液面上升到叶轮入口S点(见图1)时压力较低,但还     

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。     

新型柱浮选泡沫自吸输送装置内流特性的数值模拟

采用Fluent软件对叶轮直径450 mm、高度142 mm的吸浆器进行了气液两相数值模拟,研究了气泡直径、叶轮转速和含气率对吸浆器内流特性的影响。结果表明：气泡直径和含气率是影响吸浆器吸浆能力的关键因素,当含气率达45%时,叶片吸力面附近气相回流现象基本消失,但含气率越高,吸浆器的吸浆能力越低;气泡直径越大,叶轮中心区域和叶片吸力面区域含气率越高,聚集在叶轮中心区的气团越大,吸浆器的吸浆能力越低;叶轮转速越高,叶轮内气液分离现象越明显。     

KJS-Y系列矿用水动力降尘器的改进设计

针对当前KJS-Y系列降尘器效率低的问题,通过调整叶轮轴向间隙与径向间隙参数,分别对不同安装参数的降尘器进行数值模拟,通过数值模拟分析特定截面压力分布情况,确定了叶轮最佳安装参数,大大提高了降尘器的工作效率,同时降低了设计成本。     

矿用轴流通风机设计及性能探讨

应用非均匀有理B样条函数进行了轴流通风机叶片计算机辅助几何设计,分析了某煤矿用防爆轴流通风机叶片设计的基本方法。对矿用轴流通风机BK40-4-No10的叶片进行设计,并建立了相应的通风机模型。对3种不同变环量指数叶片的轴流通风机进行数值模拟,得到了风压、功率和全压效率与质量流量的变化曲线,以及这3个性能参数随不同变环量指数的变化趋势。     

基于FEFLOW的地下水环境影响评价研究

运用FEFLOW有限元地下水模拟软件,对某条件下地下水环境进行了评价研究。根据水文地质条件、地质条件,建立了数学模型以及水文地质概念模型,利用FEFLOW数值模拟软件研究了地下水流场、分层的均衡性、潜水埋深、潜水水位,研究得出:在矿井开采与某水源开采的条件下,形成了以某水源地为中心的大范围降落漏斗,从而造成潜水位下降程度相近;矿井抽水造成的潜水位下降和水源地抽水影响相比并不明显;2种方式的开采造成潜水埋深大幅度增加,导致了评价区域内潜水获得的蒸发量和大气降水入渗补给量明显降低,研究为类似工程条件下地下水环境影响评价提供一定的借鉴意义。     

矿用离心风机流场稳态耦合仿真研究

为了研究矿用离心风机在高粉尘浓度环境下的工作情况,利用计算流体力学软件FLUENT对4-72-4A型离心风机进行了气固耦合仿真研究,应用SIMPLE算法和标准k-ε湍流模型对离心风机叶轮内部的气相流场和颗粒相运动轨迹进行了数值计算,获得了离心风机叶轮流场区域和蜗壳流场区域内的速度场和压力场,以及颗粒相的运动轨迹,对离心风机的结构优化及设计具有重要意义。     

固体颗粒粒径对输送泵叶轮磨损特性的影响

采用计算流体动力学与离散元耦合的方法,建立数值模型,对输送泵内固液两相流进行数值模拟。应用欧拉-拉格朗日模型和Archard磨损模型,考虑固液两相之间的相互作用,探究颗粒粒径对输送泵叶轮磨损的影响规律及作用机制。结果表明,叶片是输送叶轮中磨损较为严重的部件,磨损集中在长叶片工作面出口和叶片进口位置; 随着颗粒粒径增大,叶片进口的磨损不断加重,而叶片工作面的磨损量下降,颗粒撞击叶轮工作面的几率减小,颗粒易冲击短叶片。     

QJ深井潜水泵在矿井积水排除中的应用

高扬程深井潜水泵在低扬程使用时会出现电动机过电流的现象,使水泵无法正常工作。通过对深井潜水泵的工作原理进行分析,提出了QJ系列深井潜水泵在井筒积水排除初期可采用拆除部分叶轮的方法,利用原配套电机大功率的优势,使水泵适应大流量、低扬程工况,解决了电机过电流的问题,并顺利完成某矿山井筒积水的排除。     

基于PIV的KYF浮选机单相流场测试与分析——KYF浮选机流场测试与仿真研究(一)

随着CFD技术在浮选机设计、优化方面的应用不断深入,利用现代流体测试技术研究浮选机内部流场用以修正CFD预测结果变得愈发重要。本文建立了以PIV测试技术为核心的KYF型浮选机流场测试试验平台,用以揭示浮选机内部流场特征。流场测试表明:KYF-0.2浮选机的整体流场具有明显的上、下循环特征;叶轮底部流场说明了叶轮的抽吸作用和颗粒沉槽的原因;定子叶片之间的局部流场揭示了定子的导流、稳流作用;提高叶轮转速,流体的径向速度和轴向速度随之增加,但整体流场循环结构没有改变。另外,还探究了浮选机内部流场的PIV测试方法,为浮选机多相流场测试技术和对CFD预测结果进行修正奠定了一定基础。     

BQS140/340/315型煤矿用潜水排沙泵的研制

阐述了研制的BQS140/340/315型煤矿用潜水排沙泵的总体结构;分析了普通煤矿用潜水排沙泵叶轮寿命短的原因,阐明了BQS系列泵叶轮的不同结构形式;论述了泵的前置搅拌叶轮、后环迷宫平衡鼓、双机械密封的轴封、高性能防爆感应电机等部件的结构和优点;表述了该泵性能检测曲线图和应用。