基于ANSYS-FLUENT的云南某锡矿尾砂料浆管道输送设计研究

以云南某锡矿井下充填管道为对象,经流变实验获得了该矿山全尾砂流变参数,并采用布金汉方程对尾砂料浆阻力损失进行了初步计算,最后运用ANSYS-FLUENT软件进行了模拟计算,并对模拟结果进行了深入分析。结果表明,较优方案为C1,即水泥量为300 kg/m^(3),质量浓度为72%的尾砂料浆能够在管道内安全输送2600余米,充填流量可达110 m^(3)/h,满足了矿山井下充填制备站至各采场空区的充填需求,确保了充填系统的安全、可靠和高效运行。进一步研究分析发现,在管道内输送的尾砂料浆速度和压力存在边界层效应;管输阻力损失随尾砂料浆的屈服应力及黏度的增加而增加,并得出了阻力损失与屈服应力及黏度之间的关系表达式。本文针对充填采矿法中矿山尾砂料浆合理、安全地管道输送,制定了简便高效的计算、模拟和分析方法,为充填采矿法的实际应用提供了有益指导。

立式砂仓连续高浓度稳定放砂工作模式的最佳储砂高度

针对传统立式砂仓工作模式充填效率慢,放砂浓度低且不稳定的问题,提出一种连续高浓度稳定放砂的工作模式,储砂高度的保持是此工作模式的关键。先通过离心试验探究了底流浓度随储砂高度变化的函数关系,再通过静态沉降试验得到进料参数,以流体力学软件对立式砂仓储砂过程进行模拟分析,验证其函数关系的可行性,并运用动网格技术对不同储砂高度放砂过程的放砂浓度、溢流浓度和砂面高度变化进行模拟监测,综合探究最佳储砂高度,为立式砂仓连续放砂的研究提供重要参考。结果表明:数值模拟计算值与函数关系计算值没有显著性差异,底流浓度随储砂高度变化的函数关系是可行的;11.8 m为立式砂仓连续高浓度稳定放砂的最佳储砂高度。

环帆伞技术与发展综述

环帆伞具有开伞可靠、开伞冲击小和伞衣抗损伤能力强的特点,已广泛应用于载人航天回收系统。为全面了解和跟踪环帆伞技术的发展,特别是了解和掌握基于群伞使用的大型环帆伞技术,文章通过分析环帆伞的结构特点,总结环帆伞在航天领域的成功应用经验,证明环帆伞是大型降落伞,尤其是载人航天群伞技术的首选伞型。同时文章还对环帆伞的设计改进过程进行了回顾,包括伞衣侧剖面形状、伞衣上下缘张满度、透气量、使用材料、加工工艺和包伞技术。最后对群伞使用情况进行了探讨,尤其是开伞不同步的问题,并提出了提高充气同步性的建议,这对于中国新一代载人飞船群伞技术的研究具有重要的参考意义。

深空大载荷航天器软着陆气囊制造技术

结合火星全向软着陆气囊构型及高强度性能要求,研究了深空大载荷航天器软着陆气囊制造技术。以涂覆Vectran囊体材料,运用缝纫、热合等制造工艺分别设计了不同的搭接面结构,通过缝纫和热合的工艺控制过程对9种结构搭接面的力学性能、气密性能开展测试,结果表明:组合式叠缝(20 mm)搭接面构型最优,强度效率高达85.9%。将该搭接面结构应用于深空大载荷飞船软着陆气囊,通过飞船投放回收着陆试验,结果表明:试验效果良好,试验中模型着陆稳定,无侧翻及明显反弹;试验后检查气囊和模型均结构完好,没有出现破损现象,验证了该搭接面构型用于深空大载荷航天器软着陆气囊制造的可行性。

Study of parachute inflation process using fluid–structure interaction method

A direct numerical modeling method for parachute is proposed firstly, and a model for the star-shaped folded parachute with detailed structures is established. The simplified arbitrary Lagrangian-Eulerian fluid structure interaction （SALE/FSI） method is used to simulate the infla- tion process of a folded parachute, and the flow field calculation is mainly based on operator split- ting technique. By using this method, the dynamic variations of related parameters such as flow field and structure are obtained, and the load jump appearing at the end of initial inflation stage is cap- tured. Numerical results including opening load, drag characteristics, swinging angle, etc. are well consistent with wind tunnel tests. In addition, this coupled method can get more space-time detailed information such as geometry shape, structure, motion, and flow field. Compared with previous inflation time method, this method is a completely theoretical analysis approach without relying on empirical coefficients, which can provide a reference for material selection, performance optimi- zation during parachute design.