煤矿降尘用高压射流雾化喷嘴的研制

根据水力降尘原理和旋转射流理论,深入分析了影响喷嘴降尘效果的各种因素,并对不同结构喷嘴的喷雾效果进行了实验研究。实验室型式实验表明:所研制的高压射流雾化喷嘴在喷雾压力为10MPa时,具有要求的条件雾化角,合理的雾粒直径、足够的雾粒运动速度,完全满足煤矿井下控制粉尘,呼吸性粉尘的需要,为煤矿安全清洁生产提供了经济有效的手段。     

基于正交实验的硬质合金微细激光铣削加工工艺参数优化研究

以典型难加工材料硬质合金为研究对象,以微细激光铣削加工表面粗糙度为质量指标,设计了正交实验方案,获得了硬质合金在Q频率、激光电流、Q释放时间、激光扫描速度、激光扫描次数五因素四水平下的表面粗糙度,用方差和极差分析比较了各工艺参数对表面粗糙度的影响趋势,得到了最优的工艺参数组合。     

用于煤矿防尘的新型雾化喷嘴的研制

煤矿开采中产生的大量粉尘,不仅影响矿工的身体健康,而且我国绝大部分矿井的煤尘还具有爆炸性,严重威胁着煤矿的安全生产。进入20世纪90年代以来,随着我国综放开采技术的发展和迅速推广应用,粉尘浓度呈上升趋势。     

煤矿喷雾降尘系统雾化喷嘴的CFD数值仿真研究

矿井采煤过程中会产生大量的粉尘,目前主要以喷雾降尘为主。为深入研究入射水压和喷嘴口径对喷嘴内部流场和雾化效果的影响。笔者利用FLUENT软件对常用的带旋流芯的喷嘴在不同入射水压下内部流场进行了数值模拟仿真,得出了喷嘴内部的速度场在不同入射压力下的分布规律,以及在同一入射压力(1 MPa)下,不同口径喷嘴内部流体运动规律。并得出在一定范围内,喷嘴入射压力越大,雾化效果越好;喷嘴口径越大,雾化效果越好这一结论。     

高压喷嘴雾化特性试验研究

喷嘴的性能直接影响喷雾降尘的效果。基于室内模拟巷道降尘试验平台,对喷嘴在不同压力、孔径下的雾化特性进行试验研究。结果表明:当喷嘴孔径一定时,喷雾压力与喷雾粒径呈负相关关系,而雾滴分散性则与喷雾压力呈正相关关系;当喷雾压力一定时,雾化粒径与喷嘴孔径呈正相关关系。试验喷嘴的最优工作喷雾压力为6 MPa,并给出了最优喷雾压力下各孔径喷嘴的喷雾粒径分布范围与索太尔平均粒径。     

基于CFD的矿用高压喷嘴数值模拟研究

矿井采煤工作面是最主要的产尘场所之一,目前主要以喷雾的方式进行降尘。为解决雾化效果差的问题,提出一种空心螺旋导流芯式高压喷嘴,利用FLUENT软件对不同喷口直径以及在不同入口流量下的喷嘴内部流场进行数值模拟。仿真结果表明:此旋流状态下流体的平均出口速度大大提高,喷嘴中心出口速度可达到150 m/s,且在一定条件下高速流体出口面积出现峰值,喷雾效果最佳,为矿井降尘中此类旋流喷嘴的设计研究提供了思路。     

高压水射流流线型喷嘴正交试验与仿真研究

研究了高压水射流流线型喷嘴流道结构参数对水射流破煤性能的影响,应用有限元方法建立喷嘴流道对应的几何模型和有限元模型并对水射流流场进行仿真模拟,得到不同流道结构参数的水射流动压力场和流速场分布规律。利用正交试验结果对喷嘴结构参数进行优选,确定流线型喷嘴不同工程进口压力与过渡比之间最优参数组合,并设计实验对优化结果进一步验证。     

基于正交试验分析的脱硫石膏煅烧工艺优化

脱硫石膏煅烧处理工艺的好坏直接关系到脱硫石膏的性能和应用。以煅烧温度、煅烧时间、交互作用为主要因素,设计3因素3水平正交试验,研究各因素对脱硫石膏抗压、抗折强度的影响。结果表明:当煅烧温度达到350℃时,抗压、抗折强度显著提高;煅烧时间为3h时,抗压、抗折强度达到最大值,绝干状态下抗压、抗折强度分别达到20.60MPa、6.90MPa,吸水饱和状态下抗压、抗折强度分别达到9.97MPa、3.55 MPa。     

应用正交试验法优化喷嘴结构

提出直通式螺杆喷嘴结构,用正交实验法研究螺杆主要几何参数对喷嘴雾化锥角和雾滴直径的影响,优选喷嘴结构参数。     

高压水雾化气体保护喷嘴的设计

从国内外研究水雾化制粉的现状入手,在综合国内外研究资料的基础上,为实现高压水雾化制取不锈钢球形或类球形粉末,设计了_种高压水雾化、低压氮气保护的组合雾化喷嘴。经过试制应用证明,喷嘴运行正常,粉末基本能实现球形,粒径较均匀,使用效果好。     

高压引流喷射器设计

通过引流喷射管试验研究,指出试验条件下,引流喷射管的吸风效率与喷嘴及引流喷射管的结构与尺寸密切相关。引流喷射管的吸风量与喷嘴的耗水量成线性关系,喷射扩散角与水压力存在非线性关系。引流喷射器主要设计参数是吸风量,在结构参数一定的条件下,调整水压力可使引流喷射器工作在吸风效率最高的最佳状态。     

基于正交试验的煤层卸压钻孔参数优化分析

钻孔卸压是防治冲击矿压的一种有效卸压措施。卸压效果主要受钻孔孔深、孔径、布置角度及其组合方式的影响。在正交试验设计基础上进行数值模拟研究,并对模拟结果进行多指标综合平衡分析,得出了钻孔深度、孔径及布置角度对卸压效果的影响规律,并选取孔径为133mm,上下2排钻孔的角度分别为15°和8°,孔深30 m和60 m交错卸压的组合卸压方式,结果符合现场工程的实际情况。     

井下巷道喷雾降尘用加压水罐的结构优化设计

设计了一种井下巷道喷雾降尘用的加压水罐,采用力学的分析方法对其结构进行了设计,并通过对水罐壁和支座的校核优化了设计参数,最后利用流体计算软件中的VOF模型对水罐进行了加压数值模拟,确定了最佳的内腔体积与空气压缩比例,大大改进了传统意义的喷雾降尘用的加压水罐设计。     

萤石矿浮选的正交试验研究

采用正交试验法对硅质萤石矿进行了浮选试验研究。研究了碳酸钠、水玻璃、捕收剂用量对萤石粗精矿品位、回收率、浮选粗选作业选矿效率的影响,从而确定萤石浮选的最佳工艺参数及影响萤石粗精矿品位、回收率、浮选粗选作业选矿效率的主要因素。结果表明,当碳酸钠用量为1500 g/t、水玻璃用量为500 g/t、捕收剂用量为480 g/t时,浮选后的萤石粗精矿品位为80.68%,回收率为92.11%。     

正交实验法优化巷道支护架切割参数

介绍了国内巷道金属支护架拆卸回收方法现状及现场拆卸回收遇到的问题,分析水射流应用于巷道支护拆卸回收的技术优势,结合正交实验的特点选取可能影响拆卸回收效果的射流参数,并进行现场试验,实验表明:射流压力和移动速度对巷道支护金属架拆卸回收效果的影响最大,磨料浓度和靶距的影响都相对较小,结合现场拆卸回收情况,射流压力35 MPa,喷嘴横移速度约40 mm/min,切割靶距约10 mm,磨料浓度20%为宜。     

基于正交实验法的活塞风效应研究

提出了运用正交实验法来分析当前矿井中遇到的活塞风效应,通过进行风洞试验和运用正交表对影响活塞风效应的3个因素及各因素的3个水平来进行分析,得出相应情况下的活塞风风速情况。