综采工作面喷雾降尘中相似准则数的探讨

根据气固两相流动的运动方程、尘粒的扩散方程和喷雾除尘的特性,导出了综采工作面喷雾降尘中的相似准则数,探讨了相似准则数在模型试验中的具体应用方法,确定了综采工作面喷雾降尘在模型试验中需要满足的相似准则数,并通过模型试验验证了相似准则数的准确性.     

掘进巷道中粉尘分布规律的实验研究

根据气固两相流动的运动方程,导出模拟掘进巷道中的相似准则数,设计实验模型巷道,确定粉尘的分布规律,为控制掘进巷道的粉尘提供理论依据和实验数据。     

湿式除尘器中相似理论的研究

本文描述通风除尘器中气固两相流动的运动规律，导出了湿式除尘器分级效率的计算公式；确定了湿式除尘器中只要满足斯托克斯数Ｓｅｋ、颗粒雷诺数Ｒｅｓ、惯性碰撞参数Ｋｐ、液滴斯托克斯Ｓｔ等相似准则数，以及几何条件和单值条件相似，才能正确反映气流运动的实际情况，保证同类型湿式除尘器中具有相同的阻力和分级效率计算公式，并通过实验证实了其相似理论的正确性。     

综采工作面粉尘分布规律模型试验中相似准则数的探讨

根据气固两相流的运动方程导出了综采工作面气固两相流运动中尘粒在气流中运动的相似准则数,并根据实际情况进行简化,确定了综采工作面粉尘分布规律模型试验中需要满足的相似准则数,探讨了相似准则数在综采工作面模型试验中的应用方法。     

煤与瓦斯突出物理模拟相似准则建立与分析

相似准则是物理模拟的理论依据,是研发相似材料确定试验条件的基本前提。煤与瓦斯突出物理模拟相似准则是制约模拟试验发展的瓶颈。针对描述煤与瓦斯突出全过程的力学模型尚未建立的现状,尝试采用描述突出孕育阶段的气固耦合模型进行相似准则推导。基于气固耦合方程,采用相似变换法推导了相似准数。该组相似准数可保证煤岩变形破坏规律相似,却难以发生突出现象。提出了采用能量模型推导煤与瓦斯突出相似准则的思路。改进了前人的能量方程,经过相似变换导出了新的相似准数。该组相似准数可保证试验模型与原型能量集聚、转移和释放规律相似。结合两组相似准数,在保证能量模型相似的基础上,考虑煤岩变形破坏规律相似,确定了煤与瓦斯突出物理模拟相似准则。与前人的物理模拟试验结果进行对照,验证了相似准则的合理性。     

子波分析提取气液两相流中气泡结构的相位平均波形

用IFA300热膜风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了环流反应器内不同空间位置的气液两相流瞬时速度信号,用子波分析的能量最大准则辩识气液两相流中气泡结构的尺度.以子波系数的瞬时强度因子和平坦因子作为检测特征,提出检测气液两相流中单个气泡结构的条件采样方法,并测量了单个气泡的平均强度,提取了单个气泡结构的条件相位平均波形,研究了气液两相流中气泡结构运动的动力学过程,以及去除气相前后的湍流多尺度能量分布、平坦因子等统计特征.     

综采工作面粉尘浓度分布的现场实测与数值模拟

对唐山矿综采工作面粉尘浓度进行了现场实测,运用气固两相流动理论,提出粉尘运动的数学模型,针对煤矿井下综采工作面特点和相关实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面粉尘浓度分布进行了数值模拟,得出模拟结果与实测数据相吻合,并提出综采工作面除尘方法的建议.     

高效节能型固液两相流泵设计研究

按两相流动理论设计渣浆泵,解决了一相流动(清水)设计渣浆泵诸多不足的技术性问题,较好地揭开了固液两相在流道中运动的自然规律。     

循环流化床半干法脱硫气固两相流动特性研究

采用单相流模型分析脱硫塔在不同导流板组合下的流场均匀性,采用多相流模型分析脱硫塔内的气固两相流动特性及脱硫化学反应特性,重点讨论了"一炉两塔"在单/双塔切换过程中塔内气固流动行为的稳定性.结果表明:脱硫塔内通过合理设置导流板有利于提升塔内的气流均匀性,促使脱硫塔内的塔内床压波动小,提升气固流动的稳定性,有利于保证脱硫塔...     

浸出设备内部流场研究

对机械搅拌槽和流态化浸出器内固液两相流动进行了数值模拟研究,应用标准k-"模型及RNG k-"模型计算内部湍流运动,分析了不同转速、不同液固比条件下两种设备内部流场特性。结果表明,料桨速度随转速及固液比的增加而增大。研究表明,应用计算机模拟能详细直观的得到不同条件下的流动参数,表现出流动规律。     

固液两相流泵设计漫谈

按两相流动理论设计的渣浆泵，经过现场实践证明，这种新的设计方法，较好地解决了固液两相在流道中的运动规律。文中概括地论述了固液两相流系主要过流部件几何参数的设计计算，并介绍了用上述方法设计的１５０ＬＺ—５２０型固液两相流泵所获得的优异性能参数。     

液压支架模型试验的研究

运用相似原理与模型试验的基本理论、方法和步骤，建立了液压支架模型试验的静力相似准则和相似条件；在液压支架模型试验台上对支架模型进行了横向受力的试验研究。     

流-固耦合相似材料的研究

结合山东三山岛海下金矿的地质力学模型试验, 在借鉴了大量固相模型材料研究的基础上, 研制了流-固两相模型材料, 较好地解决了固体模型材料遇水容易崩解的问题。通过对相似材料进行试验, 重点研究了材料中不同骨料配比、骨料与胶结物的配比以及胶结物中胶结材料的配比等因素对试块强度的影响规律。通过调整材料配比可得到参数变化幅度较大的模型材料, 从而可用来更广泛地模拟不同的岩体材料。这些研究成果为岩石力学相似模型试验提供了参考。     

高压密相气力输送煤粉流动状态识别方法

高压密相气力输送中煤粉流动状态的识别及其监测对于煤气化的安全稳定运行具有重要意义。提出一种基于阵列式静电传感器实现高压密相气固两相流动状态识别的新方法。采用EMD方法对阵列式静电传感器各电极静电信号分别进行多尺度分解,并对得到的多尺度静电信号进行样本熵和能量比计算,通过分析各电极静电信号的多尺度样本熵和多尺度能量比的分布实现对流场内颗粒流动稳定性及其状态的识别。试验结果表明:阵列式静电传感器多尺度样本熵的一致性能够表征密相气固两相流动状态的稳定性,多尺度能量比的一致性能够表征管内颗粒分布的状态;并且还揭示了静电信号低尺度分量(1,2尺度)包含悬浮流动颗粒信息,高尺度分量(3尺度以上)包含沿管底流动颗粒信息。     

基于介尺度特性分析的流态化过程数值方法

准确描述气固两相相互作用力——曳力,是解决欧拉方法合理预测循环流化床气固两相流动和化学反应的关键。阐述了基于流态化系统最小能量分析(EMMS)而建立的若干非均匀曳力模型及其应用的研究进展。通过分析颗粒团聚的介尺度特性,改进了颗粒团固含率εsc模型,形成新的曳力模型QC-EMMS。经网格到整体流化床不同尺度的实验验证,表明新模型更准确地体现了有大量颗粒团聚现象的非均匀流动规律。基于该模型,进一步研究了局部颗粒浓度的脉动特性和概率密度分布(PDD),颗粒团出现概率及其演化等介尺度变化规律,深化了对气固流态化过程的认识。     

含瓦斯煤体声发射应力波传播规律理论研究

基于含瓦斯煤岩体属于固-气两相孔隙介质,运用经典的弹性动力学理论进行AE信号的传播分析不能准确反映含瓦斯煤层中的传播情况.提出了固-气耦合两相孔隙介质模型,进行了两相介质AE传播理论的初步研究,推导了固-气两相孔隙介质的本构关系和波动方程,对含瓦斯煤层中的AE应力波进行了理论分析.结果表明：含瓦斯煤体双相介质中的横波方程仍然保持单相介质中的传播形式;纵波方程发生明显改变.     

气固两相穿越液池过程颗粒运动分离特性研究

采用可视化实验和数值模拟方法对气固两相流穿越液池过程中气液固三相流动进行研究。揭示了入口流速、颗粒直径和下降管的浸没深度对颗粒运动分离的影响及颗粒运动分离过程,获得颗粒在液池中的分离机理。研究获得,气固两相穿越液池过程中,大直径的颗粒向液池底部沉降,小直径的颗粒在液池中悬浮;入口气速增大对小粒径颗粒影响明显,对大粒径颗粒影响较小;下降管浸没深度的增大对颗粒浓度分布影响较小。     

煤水两相流动管内表观滑移的数值研究与分析

水煤浆表观壁面滑移的存在会使管内的流动壁面的剪切力减小(正滑移)或增加(负滑移),造成了流动阻力的减小或增加.应用Fluent软件进行了水-煤颗粒管道内两相液固流动的数值模拟,结果表明:在所模拟的低浓度(固相体积分数小于30%)液固两相流中确实存在滑移现象,且固相体积分数低于10%时,近壁面处固相速度均大于液相速度,为超前滑移,30%浓度下近壁面处固相速度出现远大于液相速度,管中心速度液相大于固相,速度出现滞后滑移.而且,固相体积分数低于10%时,单位管长的压降变化率随固相体积分数增加而变化微弱,基本接近单相流动的压降,但固相体积分数超过10%以后,单位管长的流动压降随固相体积分数增加而迅速增大,能耗迅速增长.     

碳硅泥岩型铀矿床钻孔水力开采相似律及相似材料研究

碳硅泥岩型铀矿床采用常规方法不易开采。依据钻孔水力开采工艺特点,结合二连盆地某碳硅泥岩型铀矿床的工程地质条件,在模型试验相似理论基础上进行了碳硅泥岩型铀矿床钻孔水力开采模型相似研究。基于所推导的模型试验相似准则,通过理论分析及试验,实现了模型试验的几何条件、边界条件、高压水射流荷载及材料相似。研究结果可为碳硅泥岩型铀矿床水力开采提供依据和试验基础。     

大位移水平井井眼净化旋转因素数值模拟

应用CFD(计算流体力学)方法对钻井环空液固两相流动进行数值模拟,得到钻柱旋转情况下环空液固两相流流场流动特性:类螺旋运动是环空内液固两相主要运动方式,固相非对称分布在环空内;得到水平井段液、固相速度及体积分数分布;水平井段钻柱有旋转时环空高浓度(80%)固相环空占有面积率比钻柱无旋转时低近2/3;得到主要参数在钻柱旋转情况下对环空固相运移影响规律;钻柱转速在80~120r/min范围内时岩屑床高度变化较敏感;钻柱旋转对环空固液两相流动起扰动效应,可以很大程度上降低环空内固相含量,从而改善环空井眼净化效果。