流动阻力对螺旋溜槽分选流场的影响研究

螺旋溜槽是一种应用广泛的流膜重力选矿设备,分选流体的流态对矿物的分选有着重要的影响,而流动阻力是影响流体流态和流场特征的重要因素。为了探明流动阻力对于螺旋溜槽流场特征的影响规律,本文借助CFD技术对直径为1200 mm的螺旋溜槽槽内流体流态与流动阻力之间的关系进行了研究。研究发现,随着流动阻力的减小,内缘流膜厚度呈减小趋势而外缘流膜厚度呈增大趋势;溜槽内缘层流区域的占比呈增大趋势;溜槽外缘最大切向速度呈增大趋势;二次环流区域呈向槽外缘扩充趋势,二次环流的强度呈增强趋势。     

溶液窜流对浸堆内细观流场的影响规律

为了探究窜流对矿石浸堆内部细观渗流场分布的影响,基于核磁共振技术获取了堆内细观矿石堆积结构,并通过CFD软件对窜流影响下的渗流场进行数值模拟,分析了窜流影响下喷淋强度和窜流系数对流场分布的影响。结果表明:窜流作用下矿石内部溶液发生缓慢流动,通过溶液在矿-液界面的交换,扩大了渗流场范围,增加了溶液在浸堆内反应的时间,使溶液充分与有用矿物接触,提高了有用物质的浸出率;缓流区和出口边界处流速增加,快速流动区域流速减小,有漩流动增强。在窜流作用下,喷淋强度增加能够促进渗流场中溶液流动,涡流范围的增大。窜流系数的增加有助于流场均匀分布,缓流区流动加快,快速流动区流速降低,在一定程度上可以抑制优势流的发生。     

XJM-S型浮选机流场的试验研究

运用PIV粒子成像测速技术对XJM-S型8L实验室浮选机模型流场进行了试验研究,分析了浮选槽内流场的运动规律:该浮选槽内不同区域存在循环流、旋转流和上升流等错综复杂的流动状态;沿垂直方向,在浮选槽的下部以循环流为主,上部以上升流为主;沿水平方向,中心区域以循环流为主,周边区域以旋转上升流为主。该流动状态符合浮选过程要求。     

空气（雾化）钻井气液固多相流模拟与分析研究

在我局承钻的十口空气（雾化）钻井试验的基础上，依据两相流理论模式开发出空气（雾化）钻井计算机模拟软件，研究分析了空气（雾化）钻井气液固流动规律，得出空气流，雾化液，钻屑在井筒中主要处于环雾流，雾状流。但在一些特殊因素影响下还存在段塞流，过渡流。     

基于流态转捩的非线性渗流模型及在陷落柱突水机理分析中的应用

岩溶陷落柱突水是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一。基于陷落柱突水过程中流体流态转捩（含水层层流到巷道紊流）的渗流本质,建立了三流场（Darcy层流、Forchheimer流和N-S紊流）耦合非线性渗流模型,并应用于骆驼山煤矿“3·1”底板陷落柱突水数值模拟分析。结果表明：随着突水流体流速不断增大,陷落柱Forchheimer流由黏滞阻力为主,到黏滞阻力和惯性阻力共同作用,最后到惯性阻力为主发生了质的变化,陷落柱突水是流体渗流从渐变到突变的动态过程。进一步表明采用Forchheimer方程描述陷落柱内高速非线性层流,能够较好地反映水流从含水层达西层流到巷道紊流的中间状态,可以定量揭示陷落柱突水三种流态转捩的渗流本质。     

四惰轮标准型复合齿轮流量传感器的流量特性研究

设计了四惰轮标准型复合齿轮流量变送器,该变送器的流量脉动只有普通齿轮流量变送器脉动的1/20,可实现主动减小系统流量脉动,改善系统流量特性,在线测量高压液压系统动态流量。该流量计具有测量范围大、精度高、可靠性好等优点。     

沁水盆地典型煤矿区煤的流速敏感性实验及控制机理

采用沁水盆地3个典型煤矿中、高煤阶煤样,开展了实验室煤样流速敏感性实验,分析了不同流速条件下煤样渗透率的变化规律,建立了煤储层渗透性与流速之间的关系和模型,揭示了中、高煤阶煤储层流速敏感性的控制机理。研究结果表明,煤样渗透率随流速发生变化,且存在一个临界流速。在临界流速之前随着注入流量(或流速)的增加煤样渗透率增加,当流速超过临界流速后,煤样的渗透率随着流体流速的增加反而减少。煤储层流速敏感性主要受控于煤储层物性和煤中速敏矿物。随着煤储层孔隙度、渗透率和流体流量的增高,煤储层速敏损害率按对数函数关系增高。实验煤样黏土矿物占矿物质含量为66.63%~99.89%,主要以高岭石、伊利石为主,存在潜在的速敏伤害,速敏实验结果表明,本区实验煤样存在不同程度的速敏损害,煤样速敏损害程度由弱至中等偏强,临界流速低。随着煤中黏土矿物含量的增加,煤储层速敏损害率也增高。在煤层气井排采过程中,寺河煤矿和西山煤矿煤层气井排采降速应为赵庄煤矿的6倍左右。     

尾矿库排洪系统设计及优化方法

尾矿库排洪系统是尾矿库安全设施的必要组成部分,排洪系统设计是尾矿库设计的核心问题之一。根据尾矿库排洪系统进水口水深受限的特点,介绍了目前经常使用的几种排洪系统形式,对几种基本流态（堰流、半压力流、压力流）进行了分析。分析结果表明,进水口断面是影响堰流流量的关键参数、进水口深度是影响半压力流量的关键参数、管（洞）断面是影响压力流流量的关键参数。对各种流态的流量随进水口水头的增加速度进行了分析,结果表明,从堰流进入半压力流后,增加速度会显著降低,半压力流的流量增加速度大于压力流。在一定的进水口水深及最大下泄流量下,给出了合理的泄流关系曲线,根据合理的泄流关系曲线进行排洪系统设计是最优的,参与调洪演算的流态为堰流,简化了调洪演算过程。最后阐述了尾矿库排洪系统设计与优化的具体步骤。     

粒煤在补气料仓中的下料特性

在自行设计的有机玻璃料仓系统上对粒煤下料过程及其特性进行了实验研究。当料位在筒仓段时,粒煤以整体流形式稳定下料;当料位下降到斗仓段时,粒煤以中心流形式流动下料。研究结果表明,斗仓段的松动风对粒煤下料流率和下料稳定性有重要影响,当在斗仓段单层低位通入松动风且风量较大时,粒煤下料呈间歇式喷射流动,下料流率最大,但在补气位置附近容易形成气压平衡拱,影响粒煤下料稳定性。当松动风在斗仓段3处不同高度的位置同时补气时,下料稳定性最好,同时下料流率也很大。研究还表明,窄筛分粒煤的粒径越小,下料流率越大,0~2.50 mm宽筛分粒煤与0.35~0.60 mm窄筛分粒煤的下料流率基本相等。     

通风管道风机入口段的三维流动数值模拟及优化

通风管道风机入口段空气流速较大,流动情况较复杂。对通风机入口管段进行数值模拟,掌握空气流动情况。在此基础上对几种优化流动措施进行数值模拟,对比分析结果表明气流转向处设置导流板的措施为最优,有利于减小气流在风管内扰动,降低流动阻力。     

对旋式通风机内部流动数值模拟及分析

以设计的对旋式通风机为模型,利用Fluent软件对风机进行性能仿真,模拟风机在不同流量时的内部流场。通过流道内速度矢量图、背风面压力图和整体流线图分析得出:随着流量的减小,风机内流场逐渐恶化,叶顶泄漏涡流、级间旋涡逐渐增大,影响区域逐渐增大。     

TG-DSC测定煤热解反应热过程中确定基线热流的技术方法

利用差示扫描量热仪测定煤热解反应热,仪器输出的总热流信号是由反应热热流和基线热流组成,故基线热流的确定成为测定反应热的关键。论文分析了TG-DSC测定煤及其他非均质有机物热解反应热过程中基线热流的构成,比较了经验法和测定法确定基线热流的优缺点,评估了基线热流各组分的测定方法,尤其关注这些方法对煤热解反应热测定时获取基线热流的可借鉴性。结果表明,TG-DSC测定煤热解反应热时,基线热流是由显热热流和辐射热流差组成;显热热流可借助Merrick模型、灰分比热容经验公式及混合物模型计算求出,辐射热流差则通过研究提出的辐射校正因子λ,将煤热解过程与煤焦热解过程关联后计算确定。最终,由显热热流和辐射热流差之和确定热解过程的基线热流。     

巷道断面积对井下测风站位置的影响的数值模拟研究

 巷道拐弯会引起井下风流的扰动,造成风流的不稳定流动,而测风站要设置到风流稳定区域内才能有效监测风流的变化。本文设置了不同大小的巷道断面的巷道模型,模拟了风流流动,对不同位置的断面速度分布进行了分析,研究了巷道断面积对煤矿井下测风站位置设置的影响。数值模拟结果表明：巷道断面越大,在巷道转弯处,风流发生紊乱后,越不易达到稳定流动,巷道断面的水平方向比竖直方向更难达到稳定流动,且进口方向对出口方向影响更大,使出口方向达到稳定流动的距离更远。在确定的模型下,经最小二乘法拟合,测风站位置与巷道断面积满足线性关系：y=a+bx。     

小金县两河乡香炉潭沟泥石流动力学特征分析

香炉潭沟泥石流位于四川省西北部阿坝藏族羌族自治州,是一条典型的沟谷型泥石流。在分析香炉潭泥石流沟流域情况和泥石流基本特征的基础上,首先简单论述了其地形、物源、水源条件,然后详细计算了泥石流的容重、流速、流量、冲出量等动力学参数,最后根据计算结果提出了相应的防治建议。     

基于Fluent的纯水大流量三用阀的数值模拟

利用流场仿真软件Fluent对具有复杂流道的纯水大流量三用阀进行了数值模拟,分析其压力和流量变化,并通过模拟单向阀和安全阀的内部流场。验证了其工作可靠性,提高了大流量三用阀对顶板的抗冲击适应性和在煤矿单体液压支柱中的实用性。从而为大流量三用阀的结构设计满足其性能要求提供了坚实的理论基础。     

矿渣性泥石流的成因机理和防治措施研究

矿渣性泥石流是一种典型的人为干预下产生的泥石流,它在物源、水源及动力条件上具有不同于自然泥石流的特点.通过分析矿渣性泥石流体构成的物源特点、水源特点及启动机理,并针对其特点提出矿区泥石流的防治措施建议,从而达到事半功倍的效果.     

基于FLUENT的孔板流量计内部瓦斯流场的模拟研究

针对孔板流量计瓦斯流场分布问题,应用计算流体动力学软件FLUENT,对瓦斯流经孔板前后的流动状态进行仿真模拟研究,得到了瓦斯流经孔板前后的压力流线、速度流线以及压力的分布曲线。通过对流线和曲线的分析,得出了瓦斯流经孔板流量计的一些特点。该研究结果对于应用计算流体动力学软件测量瓦斯的流量提供了方向,同时,对孔板流量计的开发也具有一定的指导及借鉴意义。     

储层流动单元划分与描述的方法

通过对流动单元的概念、研究意义以及研究流程的再分析,研究了流动单元的基本特征和识别标志,提出了储层流动单元的划分和识别方法。利用测井资料对青海油田砂岩油藏储层进行了流动单元的划分,将该油田划分为5类流动单元,分析了各流动单元的物性特征,阐明了不同级别流动单元分布、特点及其与沉积微相、隔夹层的关系,并给出了各类流动单元及物性特征参数。     

储层流动单元划分与描述的方法

通过对流动单元的概念、研究意义以及研究流程的再分析，研究了流动单元的基本特征和识别标志，提出了储层流动单元的划分和识别方法。利用测井资料对青海油田砂岩油藏储层进行了流动单元的划分，将该油田划分为5类流动单元，分析了各流动单元的物性特征，阐明了不同级别流动单元分布、特点及其与沉积微相、隔夹层的关系，并给出了各类流动单元及物性特征参数。     

均流量三极并联齿轮泵理论研究

讨论了具有3个从动轮的三极并联齿轮泵的结构原理,给出了排量、平均流量、瞬时流量和流量脉动率的计算公式,分析了其流量脉动情况。在齿数相同时,该泵的排量、平均流量和瞬时流量均比普通齿轮泵增加了3倍,从而提高了泵的功率密度,当取齿数z=3K±1时,该种泵的流量均匀性好,使其能够用于对流量品质要求高的场合。