多种颗粒尺寸旋风除尘器的数值模拟

旋风除尘器具有分离效率高、设备体积小等特点,对特定尺寸的旋风除尘器进行了建模,并对去除混入到空气中的微小颗粒进行了仿真分析。结果表明:最佳的旋风除尘器运行空气及颗粒入口速度在15 m/s,此时收集效率最高为88.89%;旋风除尘器运行空气及颗粒入口速度低于15 m/s时,速度越低,颗粒收集效率越低;旋风除尘器运行空气及颗粒入口速度高于15 m/s时,更多的小颗粒悬浮在除尘器中,颗粒收集效率略有下降;旋风除尘器运行空气及颗粒入口速度越高,压力损失越大,能耗越高。     

尾矿库颗粒的大气迁移及其防护措施

采用数值方法研究粒径为10μm的尾矿库滩面颗粒,在风速分别为0.5、1、2和4m/s时的浓度分布和沉降规律。模拟结果表明,随着风速和迁移距离的增大,颗粒浓度不断降低。顺风方向上,风速为0.5m/s时,尾矿库滩面颗粒在下风向局部浓度较高;风速增大至4.0m/s时,粒子被水平风大量带走,下风向颗粒浓度迅速降低。非顺风方向上,风速对颗粒物浓度分布的影响较小,大部分颗粒沉积在尾矿库周边较小范围内,局部区域浓度较高。针对尾矿库颗粒的累积效应对周边环境的影响,简述了有关尾矿库颗粒对周边环境污染的防护措施。     

地面防治水注浆系统结构优化及应用

在地面防治水超前注浆治理高承压水害注浆过程中,注浆泵三通堵塞维修时间间隔由6~9 d减小到3~4 d,严重时1~2 d出现堵塞问题,严重影响注浆连续性和质量。针对该问题,利用流体力学软件SolidWorks Flow Simulation对现有注浆泵吸浆口三通内部流场分布进行数值模拟仿真,分析其腔体内部流场状态。由于内部流体干涉致使部分颗粒动能损耗较大,固体颗粒流速小于不淤临界流速形成沉积型堵塞。根据堵塞原因进行结构改进优化,改善三通内部流体流场分布,提高腔体内部固体颗粒流速。改进后的吸浆口三通内部流体流场分布均匀,未出现干涉问题,且最低流速为0.58 m/s,是现有结构最低流速(0.072 m/s)的8倍,有效提高内部颗粒流速大于不淤临界流速,从机理上解决沉积问题。在注浆排量大于200 L/min时,未发生堵塞问题,有效解决了现场施工难题。     

泡沫相对疏水矿粒的捕收

本文研究了在浮选中泡沫相对疏水颗粒的捕收。研制了能将泡沫相与矿浆分隔开的连续浮选机。粒度为d80 =87μm的赤铁矿在矿浆中用常规的油酸钠浮选 ,将类似粒度的 (d80 =82 μm)玻璃颗粒在添加清洗水时添加到泡沫相中。用接触角 0°～ 82°的 4种玻璃颗粒作为试验样品。研究结果表明 ,泡沫对疏水颗粒的捕收效率是很高的。颗粒的疏水性和泡沫中适于颗粒附着的表面积对该过程影响很大。对泡沫相浮选捕收玻璃颗粒推荐了一些参数 ,特别是以接触角描述的疏水性、泡沫厚度、向泡沫给料的固体浓度、空气流速和清洗水流速     

不同自然风速下人工通风对深凹露天矿风流场的影响

为研究不同自然风速下人工通风对深凹露天矿风流场的影响，利用FLUENT对某深凹露天矿内的风流场进行了模拟研究。研究结果表明：当自然风速为2 m/s时人工通风前后坑内复环流体积减少不太明显；当自然风速为5 m/s时封闭圈以下复环流影响范围小，因此复环流体积减少也不明显；而当自然风速为3 m/s和4 m/s时，靠近背风坡的低压区和低速区显著变化，复环流体积减少明显。在自然风速较低或无风时空气交换率缓慢增加；当自然风速≥2 m/s时空气交换率均显著增加。与复环流的体积变化趋势基本一致，验证了人工通风方案的可行性，采取人工通风措施后深凹露天矿内的风流场均得到显著改善。     

铁矿粉流态化还原过程黏结机理分析

为探究常压下铁矿粉颗粒在流化床中进行还原时的颗粒间黏结失流情况,指导用流化床还原铁矿粉的工业化应用,以澳大利亚某铁品位为61.42%、颗粒粒径为0.63~1.0 mm的铁矿粉为原料,添加与铁矿粉质量比为2%的MgO粉末,在还原温度为923～1 023 K、H²与CO体积比为4∶1的混合气体为还原气体、还原气体线速度为0.6 m/s、还原时间为60 min条件下,考察铁矿颗粒在流化床中还原时的受力情况。结果表明：颗粒在流化床中的存在状态主要受气体对颗粒的曳力、颗粒间的黏结力以及颗粒自身重力作用的影响。颗粒在竖直方向上所受向上的合外力大于零时,处于流化状态;合外力等于零时,铁矿粉处于临界黏结状态;合外力小于零时,处于黏结失流状态。温度相同时,颗粒间黏结力随着固体桥半径增大而增大;当固体桥半径相同时,高温条件下颗粒间的黏结力比低温条件下要大,黏结失流的临界固体桥半径范围为82~106 nm。     

高温铜渣颗粒流换热CFD模拟研究

采用CFD模拟技术研究了铜渣颗粒流余热回收颗粒塔工艺内冷却段气固传热性能和料层阻力特性，分析了颗粒塔内气固温度、压力、换热区间以及换热时间等工艺参数的变化规律。结果表明，冷却空气进入颗粒塔穿过球形铜渣时发生快速强制对流换热过程中，颗粒塔内压降梯度变化大于温度梯度变化；气速越大，换热区高度越小，10 m/s气流速度对应换热区高度仅为0.85 m, 4 m/s气流速度对应换热区高度为1.4 m;换热运行时间随气流速度增大而减小，10 m/s气速对应换热运行时间最短仅为30 s, 4 m/s气流速度对应换热运行时间最长为135 s;增大气流速度有利于强化颗粒塔内气固的换热效果，提高换热量，10 m/s气流速度对应的换热量最大为7.0×10⁷ W。     

不同自然风速下人工通风对深凹露天矿风流场的影响

为研究不同自然风速下人工通风对深凹露天矿风流场的影响，利用FLUENT对某深凹露天矿内的风流场进行了模拟研究。研究结果表明：当自然风速为2 m/s时人工通风前后坑内复环流体积减少不太明显；当自然风速为5 m/s时封闭圈以下复环流影响范围小，因此复环流体积减少也不明显；而当自然风速为3 m/s和4 m/s时，靠近背风坡的低压区和低速区显著变化，复环流体积减少明显。在自然风速较低或无风时空气交换率缓慢增加；当自然风速≥2 m/s时空气交换率均显著增加。与复环流的体积变化趋势基本一致，验证了人工通风方案的可行性，采取人工通风措施后深凹露天矿内的风流场均得到显著改善。     

顺煤层钻孔空气雾化捕尘的理论研究

为了更好地解决顺煤层空气钻进细微煤粉污染问题,研究了空气雾化钻进孔内细微水雾捕尘机理,分析了雾粒大小和风速对捕集煤粉效果的影响。采用CFD有限元软件中DPM模型对7种工况流场进行了模拟,分别对不同工况下小于50μm的雾粒占比和捕尘效率进行了分析。研究结果表明:风速在23 m/s下,水的质量流量为0.25 kg/s左右时,捕尘效果最好。     

高温高湿矿井人体热舒适数值模拟研究

基于三维k-ε湍流模型,利用Fluent软件模拟了不同风速和不同温度组合条件下,高温高湿巷道中的热环境.并根据热舒适性的评价指标PMV-PPD对巷道中热环境进行预测和评价,给出了高温高湿巷道中的速度场、温度场、热舒适性指标PMV、PPD分布图.结果表明:在巷道壁面温度为42℃、湿度为90%的高温高湿热环境中,采用入口空气温度低于25℃时,以0.5m/s的速度进风完全满足矿工热舒适要求:当入口空气温度在28℃以下时,以1.0m/s的速度进风也可满足矿工热舒适要求;当入口空气温度超过28℃时,应对进风空气进行降温处理.     

混联二自由度机械臂的运动学研究

提出了一种混联机械臂,该机械臂是串并联混合机构,具有串联机构工作空间大和并联机构承载能力高的优点,可以实现较大活动空间内对重物的搬运仓储。对该机械臂进行了自由度分析,得到该机械臂的自由度为2,具有平面内的一个移动和一个转动自由度。基于几何解析法分析了该机构的运动学正反解,并且给出了5组正反解分析数值算例,验证了正反解分析的正确性。     

煤中镜质组反射率的测定

介绍了煤中镜质组反射率的测定原理及在测定过程中应注重的问题,从镜质组富集程度的差异性、样品处理、镜质组颗粒鉴别、测试条件和技术方法等方面探讨了其反射率测定的影响因素,并概括论述了煤中镜质组反射率在生产实践中的确定煤级、指导炼焦配煤等实际应用。     

某高速公路岩石单轴抗压强度结果的不确定度评定

依据JTG E41—2005《公路工程岩石试验规程》,结合工程项目实例,对岩石单轴抗压强度进行了试验,对试验结果采用JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》进行分析与评定,了解测试中造成误差的因素,结果显示影响该项目单轴抗压强度试验的主要因素来源于样品的不均匀性和压力试验机的测量。     

磨机筒体螺栓孔漏料问题分析

对球（棒）磨机筒体衬板螺栓孔漏料、螺栓易松动及断裂原因进行了深入分析,找出了问题的根本所在,提出了处理措施,并给出了全新的结构方案。     

复杂管类零件空间尺寸加工误差分析

介绍某柴油机排气过渡管的加工工艺,分析空间尺寸较多的复杂管类零件的加工工艺及角度误差对空间尺寸的影响。通过角度在公差范围内的微量调整,解决了排气过渡管由于毛坯铸造及加工时找正存在的误差而造成气口处壁厚不均的问题。     

影响横轴式掘进机截割机构振动特性的因素分析

在横轴式掘进机截割机构横向截割的刚体动力学模型基础上,利用计算机模拟方法获得其在不同参数下的振动特性曲线,并分析了截割头质量、悬臂质量、液压系统刚度及阻尼变化对掘进机截割机构振动特性的影响,为研究横轴式掘进机的振动特性,改进机器设计创造了条件.     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。     

矿柱流变对采空区顶板稳定性的影响

为研究岩石流变特性对采空区长期稳定的影响,基于Reissner厚板和流变力学理论构建了矿柱-顶板流变力学模型,并推导出顶板沉降位移关于流变时间的关系式;依据不同边界条件将顶板破坏过程划分为固支、固支-简支、简支和内部破坏四个阶段。研究结果表明:所建立的流变力学模型可用于对采空区稳定时间的预测,并为采空区及时处理提供参考。