重介质旋流器分选过程的离散分析与数值模拟

重介质旋流器广泛应用于煤炭分选,分选过程十分复杂,试验测试研究重介质旋流器内部流场和颗粒运动特性费时费力,成本较高。随着数值计算技术的发展,国内外学者应用数值模拟方法研究旋流器内部的多相流流场。采用计算流体力学(CFD)与离散分析方法(DEM)耦合技术对重介质旋流器的分选过程进行数值模拟研究,为重介质旋流器的结构参数和操作参数的优化提供了一种新途径。用Fluent软件研究了旋流器内部悬浮液速度场、密度场、压力梯度场和黏度场,用EDEM软件研究了旋流分选过程中的煤粒运动行为及分选效果的评价。研究结果表明:悬浮液压力分布和压力梯度分布径向基本对称,溢流口和底流口处压力值最低。器壁沿径向形成了压力梯度,差值逐渐增大,空气柱边界处压力梯度最大;不同尺度的煤粒在旋流器内部的停留时间不同,相同密度的煤粒,粒度越小,停留时间越长。溢流中排出煤粒在旋流器中的停留时间明显长于从底流口排出的煤粒。溢流口排出的煤粒,密度越大,停留时间越长,底流口排出的煤粒,密度越大,停留时间越短。不同的旋流器结构参数对分选的影响程度不尽相同,其中溢流管直径的影响最为显著,溢流管直径超过500 mm时,不能形成完整的空气柱,无法分选。溢流管直径为300 mm时,分选效果较好;溢流管插入深度显著影响分选精度,插入深度为160 mm时,分选密度增大,细小高密度的煤颗粒将错配进入溢流,溢流管插入深度为320～800 mm时,分选密度接近悬浮液密度,分选指标E_p=0. 084～0. 100,分选效果较好。底流口直径对旋流器选精度影响较大,当底流口直径为272和306 mm时,分选密度与悬浮液密度接近,E_p值小于0.1,分选效果较好。圆柱段长度对于分选密度影响不明显。     

黏土膨胀储层伤害数值模拟研究

在钻、完井或注水过程中,水基工作液的引入可能导致储层中黏土矿物膨胀而造成储层伤害。关于黏土膨胀储层伤害的研究较多,而对其时间空间变化规律的数值研究相对较少。基于渗透水化和水分子的菲克扩散建立了黏土膨胀储层伤害的数学模型,模拟了井筒周围储层无因次渗透率的时空演变特征,并由此计算了其表皮系数随时间的变化情况。结果表明,黏土膨胀伤害具有早期迅速增加、中晚期缓慢增加直至停止的特点,主要的损害量由早期贡献。储层某点的渗透率降低程度有限,但伤害在空间上的延伸范围较远,可以达到几米的量级,造成明显的伤害效果。总结来看,基于简化的数学模型,定量模拟了井筒周围黏土膨胀伤害的空间分布特征与其随时间变化特点,实现了单因素储层伤害的时空动态模拟,对矿场实践有一定的参考价值。      

短缺量拖后率与价格折扣相关变质品VMI模型

考虑短缺量拖后率与订货商给予顾客的价格折扣正线性相关,提出一种需求指数时变的变质物品供应商管理库存模型,研究了供应链最优库存策略。数值仿真和主要参数灵敏度分析表明,订货商在缺货期间向顾客提供价格折扣有利于降低丢单损失和系统库存总成本;当需求增长因子变化时,VMI系统应保持库存控制策略不变;当变质系数和拖后率上限变大时,VMI系统则应保持订货商补货次数和价格折扣不变,同时适当降低订货商服务水平。     

基于西门子S7—400实现热轧润滑工艺控制

主要介绍了莱钢1500mm宽带生产线热带轧机润滑系统的工作原理和设计要求,根据设计要求利用西门子s7—400PLC及其它设备实现其控制功能。     

地理路由中一种链路质量已知的拓扑控制

在复杂的无线网络中,由移动目标定位技术提供的地理位置信息能将Ad Hoc 通信系统路由策略的实现变得更为简洁。但链路状态的高频率波动将导致无效的地理转发甚至路由失败,对此提出链路质量已知的分布式拓扑控制算法LQ-GG,通过选取优势路径替代低质量链路以换取高质量的链路连接。仿真结果表明在节点快速移动条件下,LQ-GG运用在地理路由GPSR中能够更好地适用于移动网络环境,比传统的单纯使用GPSR路由算法要高效很多。     

机械剪切对缔合聚合物溶液结构的影响

由于缔合聚合物在水溶液中黏度形成机理与水解聚丙烯酰胺不同,为了研究缔合聚合物驱油剂在配注过程中由于机械剪切作用发生的黏度损失,结合动态激光散射法、芘探针荧光光谱法、原子力显微镜观测等分析方法,研究机械剪切对缔合聚合物溶液的影响规律。研究结果表明,缔合聚合物溶液在受到机械剪切作用初期,黏度、黏均分子量、水化粒子体积均有明显损失;溶液中缔合微区数量随着剪切作用时间的增加而降低;剪切后放置24 h可使缔合微区数量有少量恢复,但无法恢复到到剪切前水平;缔合聚合物溶液剪切前后均存在网络结构,剪切后粒子体积和粒子间联系部分尺寸都有明显减小。因此剪切作用不仅使缔合聚合物分子结构破坏,也破坏了溶液中的缔合结构,并且缔合结构难以恢复,最终造成了溶液黏度的降低。     

湍流条件下气泡-颗粒间碰撞效率的数值计算

为了研究浮选过程中的气泡与微细粒煤泥之间的碰撞效率,提出了一种基于数值模拟软件FLUENT的碰撞效率数值计算方法,并采用此方法模拟了微观尺度下不同颗粒粒径、颗粒密度、气泡直径、流场湍流强度下单气泡与颗粒碰撞行为,计算出气泡-颗粒间的碰撞效率,得到各因素对单气泡与颗粒碰撞效率的影响规律。结果如下:颗粒粒度和气泡尺寸是影响气泡颗粒间的碰撞效率的主要因素。随着颗粒粒度、密度以及湍流强度的增加,碰撞效率增大。在静水中,碰撞效率随气泡尺寸的增大而增大;在湍流中,随着气泡尺寸变大,碰撞效率呈减小趋势。     

煤吸附处理工业废水研究进展与应用

寻找廉价、高效、环保的吸附材料一直是吸附法研究的重点,煤作为一种天然的多孔介质,其吸附性能得到学者的广泛关注,研究表明煤作为一种吸附材料在废水处理方面取得了良好的效果。结合国内外学者对煤在工业废水吸附中的应用及机理研究,从煤吸附法的应用领域、影响因素、吸附机理等方面对煤吸附处理工业废水的研究现状做了系统介绍,并结合当前研究成果针对煤吸附法研究存在的不足提出了今后的研究方向,以期拓展煤在工业废水处理方面的应用空间。     

储层砂岩破坏特征与脆性指数相关性影响的试验及数值研究

 储层砂岩破坏特征及其脆性评价对油气田开采工程具有重要意义,针对胜利油田某油井隔层和油层砂岩岩芯,开展压缩条件下的物理试验及数值模拟。研究结果表明：储层岩芯在三轴压缩条件下的破坏模式以剪切破坏为主,同种围压的隔层岩芯脆性高于油层岩芯,脆性指数B较好地描述了岩芯脆性的变化趋势;分析了储层岩芯主要力学参数与脆性指数B的相关性,即在围压压缩条件下,岩芯峰值强度、扩容点、弹性模量、泊松比、残余强度及残余强度系数随脆性指数B的增加而降低,且用线性关系拟合各参数与脆性指数B的相关性较好;油层砂岩黏土矿物含量大于隔层砂岩是造成其脆性较高的内因,单轴压缩条件下的岩芯断面CT扫描图从细观上反映了      2种岩芯脆性破坏特征的不同;在单轴压缩条件下,数值岩芯脆性随弹性模量、压拉比、内摩擦角的增加而增加,随泊松比、残余强度系数的增加而降低,与峰值强度之间的关系不大;在声发射模式上,储层砂岩以前震–主震–后震型和群震型为主,根据物理试验和数值计算结果,总结了脆性指数B与岩芯破裂声发射模式之间的内在关系,即在相同加载速率条件下,低脆性区、中脆性区和高脆性区岩芯声发射模式分别为群震型、前震–主震–后震型及主震型,通过对灰岩试样和不同种类煤体声发射模式的对比,验证了机制讨论的正确性。