自激低频脉冲射流空气喷嘴数值模拟与实验研究

为揭示自激低频脉冲空气射流产生机理,探究喷嘴运行参数及结构参数对空气脉冲射流的影响,提出了自激振荡空气喷嘴设计方案,并利用Fluent软件对自激振荡空气喷嘴腔内速度场进行数值模拟仿真。结果表明：在相同工况下,入口压力为0.4 MPa时,率先出现周期性脉动射流,速度脉动曲线最稳定。此外,在不同入口压力下进行了脉冲射流频率特性实验。实验发现：入口压力是产生自激振荡脉冲空气射流的重要运行参数,且存在最佳腔长61.8 mm,使脉冲射流振荡幅度最大,为空气喷嘴的优化设计提供了参考。     

矿用浆料气力泵的设计与研究

传统的采矿方法难以开采具有溶洞裂隙水丰富、矿坑涌水量大等水文地质条件较为复杂的矿区,以及处于深海底部的矿区。钻孔水力开采作为一个新而重要的发展技术方向,无疑是解决该问题的可行性方案。介绍了钻孔水力开采关键性部件气力泵的设计,根据实际工况,设计出一种适合海洋采矿的气力泵,其需考虑的主要问题是海水对泵体材料的腐蚀性以及矿浆流体对泵体的磨损。     

矿用浆料气力泵扬固性能试验研究

:针对高井深充填系统垂直管道落差大,充填输送管道非满管状态会造成管道内壁的加速磨损与破坏问题,计算分析了垂直管道非满管高度的影响因素,研究了高井深充填垂直管道非满管的形成机理.以安徽某铁矿为研究对象,开展了全尾砂充填料浆配比优化、井下充填输送管道压力监测,并在此基础上提出了充填料浆的流速与压力调控技术.结果表明:(１)垂直高差提供的静压头大于系统输送所需的沿程阻力时,膏体料浆加速导致管内出现负压,从而在管内产生空气柱,流速进一步增快加剧了管道内部的磨损与破坏;(２)已投产管道系统可以通过料浆改性、增加料浆阻力及改变垂直管道直径来提高满管率;(３)沿程阻力随着输送流量呈先减小后增大的趋势,且随着流量的增大,其最低点出现在 ２５０~２６０ m３/h 范围内,建议该矿料浆输送流量范围为２５０~２６０m３/h;(４)变径管路直径越细则充填竖管的满管率越高,变径管路长度与满管率成正比,直径为３０ mm、长度为２m 时,充填竖管的满管率达到８７．６６％.变径管路在水平管道安装的位置变化对竖管的整体满管率影响较小.     

三种典型进气方式对气力提升装置性能影响的试验研究

为研究不同进气方式对气力提升装置的影响，建立了一个类似采矿作业现场的试验场地，采用控制单一变量法，对不同进气方式、不同作业方式和不同下降深度的气力提升装置进行了排沙排固效率以及作业方式效率的相关对比。结果表明：在下降深度增加的过程中，轴向边缘进气方式和垂直中心进气方式在不同浸入率下有着不同的效率相等点，效率相等点所对应的下降深度数值也会随着浸入率的增加而增加，而在效率相等点之后，轴向边缘进气方式的气力提升装置效率会超过垂直中心进气方式的气力提升装置效率，占据优势地位。在扬水效率上，无论是何种浸入率下，垂直中心进气方式的效率一直占据效率优势地位。在作业方式中，下降方式的效率占据优势地位。进气速度的不同可改变提升管内流型，且聚泡状流型会使得效率随着沙层深度的增加而减小。