除尘弯管气动防磨性能研究

以除尘弯管内的粉尘为研究对象,建立了除尘弯管内的计算流体力学(CFD)仿真模型,网格划分采用四面体网格,湍流模型为RNG k-ε模型,在近壁区采用标准的壁面函数法修正,完成了管道内湍流流场的数值模拟,对比分析了普通除尘弯管与某种新型防磨弯管内的压力场、速度场以及磨损状况.     

大屯锡矿尾砂膏体环管管输数值模拟研究

膏体管输沿程阻力是影响管道设计与采场充填质量的关键因素之一,本文采用fluent建立与实际环管实验系统一样的管道输送的几何模型,分析得到不同管线沿程阻力损失之间的关系以及膏体配比参数对沿程阻力损失的影响规律。 研究表明：膏体在管道中弯管处的速度和压力都发生急剧的变化,弯管外侧压力和速度明显大于弯管内侧,有着明显的梯度。在水平管段速度和压力在管道径向上存在明显的梯度,呈结构流的特点,分为柱塞流动区和边界层区域。在膏体管道输送中管道内膏体的速度和压力均存在着边界效应,随着流速的增大管输阻力增大;随着膏体质量浓度增加,沿程管道阻力损失变大;随着屈服应力与塑性粘度的增加沿程阻力损失也增大,获得了不同物料组成、管道内径、管流流速下水平段膏体压力损失,为大屯锡矿最终输送泵、充填管道选型提供了依据。     

入口弯管对矿用轴流通风机气动性能影响的数值研究

以某大型矿用低压轴流式通风机为研究对象, 采用气体动力学性能试验和数值模拟的方法研究了不同入口弯管对风机性能的影响, 重点分析了入口弯管引起的叶轮内部流动特征和损失分布的变化规律。研究结果表明, 风机入口采用弯管连接缩短了进口管道的轴向长度, 节省了地下空间, 但同时来流的均匀性受到影响。弯管内气流速度梯度较大, 管道内侧易发生流动分离, 产生回流区, 增大了流体流动时的能量损失, 风机的整体性能下降。弯管与叶轮入口之间的连接长度会影响内部流场, 当附加直管段较长时, 来流均匀性得到提高, 风机性能有所改善。     

充填料浆不同倾角弯管输送特性分析

为研究煤矸石充填料浆在不同倾角弯管内自流输送的特性,以某实际充填管路为背景进行建模,使用FLUENT软件模拟料浆在管道内的输送过程,分析不同入口流速条件下不同质量浓度料浆在不同倾角弯管内流动时的速度、压力特性及阻力损失。结果表明:各弯管出口截面处流速梯度随入口流速增大而扩大,入口速度大于1.4 m/s时,梯度差大幅度增加;当料浆质量浓度大于78%时,沿程管道阻力损失与弯管段局部阻力损失增长速率加快;弯管段局部阻力损失随弯管的倾角变小而增加,建议料浆管道输送时弯管段倾角大于60°。     

机械式弯管内壁除锈机构设计及其运动仿真研究

通过利用万向联轴器可实现变角度传动的特点,研究运用机械式的方法对直径准100 mm的弯管内壁进行除锈。运用实体建模软件Solidworks创建除锈机构的模型,再利用ADAMS运动仿真软件对机构进行运动学及其动力学仿真分析。实现了除锈机构在不同形状及曲率的弯管内的运动仿真图、机构速度、角速度等曲线图。验证了除锈机构可实现等直径不同曲率的弯管内壁除锈,为实现弯管机械除锈奠定了基础。     

CSR钻探工艺流场的仿真模拟分析

针对CSR反循环中心取样钻探工艺进行研究,利用CFD,Solidworks等软件对交叉接头内流体流场的压力分布、流量分布、速度矢量进行分析,选取交叉接头与孔壁之间的间隙分别为5.5,4,3,2,1 mm,共5组数据进行对比试验,给出了孔壁间隙与出口流量,孔壁与面积比、流量比之间的关系曲线,进而提出交叉接头优化设计的改进方案。     

油煤浆管道输送特性研究

根据流变学理论、流体和流动类型假定以及实验数据,证实油煤浆的管内流动通常属幂律流体层流。据此提出了可用于油煤浆流变参数测定的管道输送实验方法,以及可用于油煤浆管道设计的管内流速分布、 黏度、雷诺数、沿程阻力系数和直角弯头阻力系数计算公式,并在本研究条件下得到油煤浆的管道输送特性：稠度系数随煤粉浓度显著增大,随温度显著减小;流变指数主要取决于油的性质,与煤粉浓度关系不大,但随温度有所增大;表观黏度和表观沿程阻力系数随煤粉浓度显著增大,随温度显著减小,并与管径与流速有关;直角弯头阻力系数是同条件下表观沿程阻力系数的10－20倍。     

不同角度弯管输送料浆不淤流速的研究

为了研究煤矸石充填料浆在不同角度弯管中不淤流速的变化, 采用Fluent软件模拟了充填料浆在管道内的输送过程, 分析了煤矸石料浆在各角度弯管中的流速特征、管道出口截面处的矸石颗粒沉降状况, 由此得出了不同入口速度下料浆在不同角度弯管中的不淤流速。结果表明, 料浆在75°、90°和105°弯管中的不淤流速分别为1.8 m/s、1.7 m/s和1.5 m/s, 即料浆的不淤流速随弯管角度增大而减小;弯管角度越大, 料浆在弯管中的阻力作用越小, 则料浆流速越快, 使得矸石颗粒的沉降有所缓解。     

3种节流调速回路AMESim仿真研究及实验分析

基于AMEsim建立了进油、回油以及旁路节流调速回路仿真模型,对比分析了各回路压力、速度的稳定性,得到了其速度负载特性曲线;利用QCS003C教学实验台进行实验验证,得出所建立的模型符合实验结果,为节流调速回路的精度及理论深度提高提供了理论依据。     

高压水射流割缝机液压支撑系统仿真研究

对高压水射流割缝机液压支撑系统的构造进行了简单介绍,分析了该系统的工作原理。在仿真软件AMESim中对液压支撑系统建立模型,根据该设备的实际工况,在AMESim中设置与之相对应的参数。从仿真结果中,获得了活塞杆的位移、速度和加速度、液压缸进出油口的压力和流量特征曲线。通过对曲线进行分析,证明了该液压支撑系统支撑效果良好,能够满足工作需求。     

煤直接液化减压进料阀组数值模拟与优化

以煤液化减压塔进料前的角阀、球阀及相联管道(简称“减压进料阀组”)的冲蚀磨损失效为研究对象,采用RNG 湍流模型、蒸发-凝结模型、随机轨道模型,结合高温冲蚀磨损实验修正建立的冲蚀磨损模型,数值计算了角阀典型开度下流速、相分率和壁面磨损率等参数的分布规律,并结合实际损伤形貌验证了冲蚀磨损数值方法的正确性。研究结果表明：角阀流道为缩放结构,阀芯头部流速增加,压力降低,发生汽-液转换形成局部空化;空化引起阀组流道内有效传输面积减小,流体介质速度提高,对固相颗粒的拖曳加速效应显著,高速的颗粒碰撞壁面是造成球阀端面及出口管道冲蚀磨损的主要原因。基于等磨损速率对比分析角阀不同入口角度与球阀位置的对应关系,以此提出优化方法。本研究有望为含固多相流介质节流设备的耐磨损优化设计和防控提供参考。     

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。     

新型水文水井管结构设计与优化研究

为解决中深孔水文水井围填滤料的难题,提出一种管内填砾新技术,并重点介绍其核心元器件“一种新型井管投砾结构”的设计原理与过程。通过Fluent多相流分析模型及Ansys静力分析模块,对不同导向弧板坡度及不同井管开孔尺寸的模型进行了砾料填充过程及井管强度的仿真,得出砾料速度及井管最大应力对相关参数的灵敏度曲线。基于仿真结果,拟合出双目标(砾料速度与井管最大应力)对三因素(水平、竖直开孔尺寸和导向弧板的斜坡角度)的CCD响应曲面。最后以砾料速度及最大应力为目标函数,通过满意度函数优化求解新型井管核心元器件的最佳开孔结构及导向弧板的斜坡角度。     

Wemco浮选机叶轮叶片倾角的数值模拟

针对Wemco自吸式浮选机,采用CFD方法对叶片倾角β分别为前倾(-22.5°、-37.5°)、径向(0°)和后倾(22.5°、37.5°)浮选机的流场进行数值模拟,探讨了叶片倾角对浮选机内流场特征、湍动能和压力分布的影响,分析了不同转速下叶片倾角对Wemco浮选机循环量和功耗的影响。结果表明,叶片倾角对浮选机内流场结构影响较小,但对叶轮旋转区域的轴向速度、湍动能和压差等影响较大。叶片倾角为0°时,流体在叶轮旋转区域的轴向速度、湍动能和压差最大;叶轮循环量和功耗均随着转速的增加而增加,径向叶片比前倾和后倾叶片的循环量和功耗更大。     

矿井主排泵工况设计与排水系统效率研究

介绍了矿山主排水设备常采用的D型泵工况与排水系统效率之间的关系,提出了高效排水系统工况设计原则。通过合理选择水泵,正确设计管路系统,确定排水设备高效工况区,提高排水系统效率,达到节能的目的,并给出了高效排水系统管径的计算方法。     

复杂条件下双连拱隧道信息化施工及应用

殿会坪隧道是常吉高速公路中的一座双向四车道连拱隧道，进口段地质条件复杂，存在明显的偏压现象．左洞开挖过程中右洞出现初支环向开裂，边墙混凝土剥落，地表出现裂缝并有增大趋势，同时洞内周边收敛、拱顶下沉和地表沉降突然增大，变形速率加快．采取及时跟进二次衬砌和导管注浆加固洞内周边围岩的措施，右洞洞身变形和地表沉降得到控制．二衬应力测试结果反映，二衬内力小于设计强度，满足工程要求．图5，参8．     

单、双溢流管旋流器流场特征及分离性能研究

普通旋流器完成一次分级只能得到细颗粒的溢流和粗颗粒的底流,无法实现窄粒级精细分级要求。为了使一次分级可以获得多个细粒径、窄粒级产品,提出了一种双溢流管旋流器,为探明旋流器内流场特 征及分离性能,采用数值模拟和试验研究对比研究了双溢流管旋流器和普通单溢流管旋流器内速度场、压力场、粒度场及分离性能。数值模拟结果表明：具有双溢流管结构的旋流器经过一次分离可以获取内溢流、外 溢流和底流3种粒级产品。相比于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器的切向速度和内部静压力更大;径向速度、轴向速度和湍动能更小,说明双溢流管旋流器可以强化分离过程,有利于分离性能的提高。试验验证结果 表明：相较于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器底流浓度降低了8.3个百分点,底流产率增大了3.25个百分点,内外溢流产品中-45 μm的颗粒累积含量增加了1.15个百分点,综合分级效率提高了1.26个百分点。研究 结果可为多产品窄粒级旋流分离装备及工艺的研发提供一定的参考。     

非均质流速度分布与水力坡度的研究

进行了非均质流固体粒子加速过程中的清水与固体粒子的速度变化、动量传递、相关质量计算等基本分析。提出了水平管道内固体粒子处于悬移运动状态下预计非均质流速度断面与水力坡度的新方法和模型。     

考虑温度影响的充填料浆水平管流特性研究

为探究不同温度下充填料浆水平管流特性,开展了流变实验以获取不同温度下充填料浆流变参数,基于流体力学理论提出了充填料浆管道输送基本假设,利用COMSOL软件建立水平管道模型,分析了温度对料浆流态、流速、管道压力及管输阻力的影响.结果表明,温度升高,充填料浆塑性黏度和屈服应力降低;料浆在管道输送过程中壁面附近呈剪切流动,中...