抽吸孔排列对喷气涡流纺喷嘴流场影响的数值模拟

为探究抽吸孔排列参数对负压抽吸式喷气涡流纺包芯纱成纱过程与质量的影响规律,建立喷嘴气流场的计算流体动力学模型,对抽吸孔周向列数与抽吸孔轴向间距对气流流动特性的影响进行数值模拟研究,并与纺纱试验结果进行对比分析。结果表明:成纱过程中落纤量的大小受锭子中引纱通道入口端面处气流轴向速度和径向速度的方向和大小影响显著,落纤量随该处气流轴向和径向速度值的增大而降低;成纱断裂强度受锭子入口附近抽吸孔中气流径向速度大小的影响较大,成纱断裂强度随径向速度的增大而提高。抽吸孔周向列数为3列和4列时落纤量均低于2列时,但抽吸孔周向列数为2列时成纱断裂强度最高;当抽吸孔轴向间距从1 mm增加至2 mm时,落纤量与成纱断裂强度均明显增加。抽吸孔排列参数对包芯纱成纱过程落纤量与成纱断裂强度影响的数值模拟结果与前期纺纱试验结果较为一致,为揭示参数对喷气涡流纺成纱过程与质量的影响机制提供了可行的方法。

中镍无限冷硬球墨铸铁轧辊辊颈缺陷原因分析及应用

分析了中镍无限冷硬球墨铸铁轧辊离心铸造时产生气孔、夹渣的工艺原因,采取了预脱氧处理、控制稀土镁球化剂使用率、提高浇注速度、提高型砂透气性、控制混合保护渣使用量、配箱时间控制在3 min以内等措施,辊颈气孔和夹渣产生的废品率从40%降低到6%以内,有效降低了废品率。

深孔轴向多段间隔装药孔壁冲击压力分布

为确定地下垂直长深孔爆破时合理的空气间隔长度,基于爆轰波理论,分析了多段间隔装药爆破条件下孔壁冲击压力随间隔长度变化的内在分布规律函数;依据Mises准则,得出了不同岩性时合理的间隔长度参考值,并通过数值模拟和现场爆破试验进行了验证。结果表明,空气间隔段孔壁冲击压力沿炮孔轴线从两端向中间骤降,但在中点周围略微增大,压力曲线呈两端大、中间小、中点周围略微凸起的“W”形对称分布。

下向低浓钻孔“抽-注”排水排渣抽采一体化技术研究

为了防止永夏矿区陈四楼煤矿煤与瓦斯突出事故的发生,在采用水力排渣钻孔进行抽采瓦斯时,发现在钻孔内存在着大量的水和煤渣,堵塞了煤体内部的孔隙通道,对煤层瓦斯运移和钻孔孔壁的稳定性产生不利影响,从而严重影响了瓦斯抽采的效果。针对煤矿急需解决的俯孔排水排渣问题,提出采用压风吹孔技术,将孔内水和煤渣带出孔外,疏通钻孔堵塞通道。该技术在陈四楼煤矿井下现场应用效果良好,吹孔后钻孔平均在抽浓度由11.86%提升到了18.73%~56.38%,低浓钻孔提升效果明显;代替了以往水力排渣钻进技术,达到高效抽采瓦斯、保证煤矿安全生产的目的,对钻孔抽采瓦斯过程中能够及时排出水和煤渣有一定指导意义。在此基础上,形成的一套下向低浓钻孔“抽—注”排水排渣一体化技术及工艺,为下向低浓钻孔排水排渣工作提供参考借鉴。

固定式打磨台排风除尘效果研究

在固定式打磨台上进行高精细度的金属打磨已成为机械制造工艺中的重要环节。为改善某公司固定式打磨台的排风除尘效果,提出了2种优化方案。采用CFD-DPM相互耦合的数值模拟方法,对打磨过程中固定式打磨台上的粉尘质量浓度分布情况进行分析,并对原固定式打磨台及2种优化方案的固定式打磨台排风除尘效果进行对比研究。研究结果表明,原固定式打磨台的排风除尘效果较差,而2种优化方案都能在一定程度上降低打磨过程中的粉尘质量浓度。当排风孔数量增加到4个和5个(上2下3)时,排风除尘效果较佳。在此基础上,通过在固定式打磨台安装风幕,对比得出安装风幕的4个排风孔固定式打磨台的排风除尘效果最佳,其呼吸带高度粉尘质量浓度和最大粉尘质量浓度相比未安装风幕分别降低了99.88%和91.81%,值得在相关工业实践中推广使用。

带同轴引气激光制孔中的气动特性分析

针对锥形激光加工器在航空发动机热部件冷却孔加工过程中的吹渣效果,研究了射流冲击孔板附近的流场特性及其影响因素。针对同轴高压气体撞击带盲孔平板的射流结构,采用数值模拟方法,分析了不同进气压力p_(int)(0.2~1.5 MPa)、射流间距H/De(3.6,5.6,7.6)和冲击角度α(30°,45°,60°,90°)对盲孔附近气体动力学性能的综合影响。研究结果表明,当H/De为3.6时,随进气压力的增大,盲孔附近的气体动力学性能呈现先逐步提高后剧烈下降的趋势,较好工作压力为1 MPa;当射流间距H/De达到5.6及以上时,适当地增大喷嘴压力可以提高盲孔附近气流的气动水平,但提升有限。随着冲击角度α减小,盲孔内流出质量流量逐渐增大,α为30°时较垂直射流提升约11倍,但在冲击表面上气体的剪切流动随冲击角度减小逐渐变弱。

基于双层孔结构的850nm超细径保偏光子晶体光纤

光子晶体光纤由高纯度石英玻璃制备而成,具备弯曲损耗小、环境适应性强等优点,尤其适用于恶劣应用环境下的高稳定光纤陀螺。传统光子晶体光纤内部微孔占据了较大的空间,导致光纤直径大,并且主要工作波段为1550nm,无法满足小型化、高精度光纤陀螺需求。提出了双层空气孔结构缩小光纤直径,通过微孔尺寸调节降低光纤损耗,并使光纤限制损耗具有偏振相关性,从而实现超细径保偏光子晶体光纤设计。采用“堆积拉制”法制备了Φ60/100μm光子晶体光纤样品,经截断法测试光纤损耗为6.5dB/km@850nm,偏振串音-15dB@100m。

滤筒除尘器喷吹孔孔径的优化

【目的】为控制各个喷吹管气流量的均匀性,对喷吹管上的喷吹孔径进行优化,提高滤筒除尘器清灰效果。【方法】自制高压脉冲喷吹气流量测量装置对现有喷吹管气流量进行测定,采用光纤传感分析仪测试除尘器滤筒各部分的侧壁压力峰值,分析各滤筒清灰效果不均匀的原因;以滤筒各部位侧壁压力峰值作为清灰均匀性效果评估指标,优化喷吹孔径。【结果】优化前4个喷吹孔径均为19 mm,喷吹孔的气流量依次为13.69、 14.78、 16.03、 16.93 L,对应4个滤筒上、中、下部侧壁压力峰值的最小值分别为最大值的37%、 26%、 20%,气流量均匀度标准差为1.41;优化后4个喷吹孔径分别为23、 20、 18、 17 mm,喷吹气流量依次为14.05、 15.08、 15.87、 16.13 L,对应4个滤筒上、中、下部测壁压力峰值的最小值为最大值的56%、 56%、 53%,气流量均匀度标准差降为0.93。【结论】优化后的喷吹管气流量均匀化程度提高,可实现滤筒除尘器的均匀清灰。

装药结构对硬质岩隧洞轮廓成型效果的影响研究

硬质岩隧洞的轮廓成型效果对提高围岩稳定性和降低支护成本具有重要意义。以优化隧洞轮廓孔单孔装药量和装药结构为目标,首先,理论分析了隧洞爆破中轮廓孔装药参数的取值范围;其次,分别以1200 g、900 g、750 g、600 g的单孔装药量进行了硬质岩隧洞爆破试验,并借助激光扫描仪对隧洞轮廓成型效果进行了扫描分析;最后,利用断裂力学模型分析了不同单孔装药量的隧洞轮廓成型效果。结果表明:当硬质岩隧洞的轮廓孔装药参数在合理范围内时,单孔装药量越小,爆破产生的孔间裂缝数量越少,岩体损伤范围也越小;当装药量由1200 g降低至600 g时,隧洞轮廓超挖体积由6.53 m^(3)降低至2.02 m^(3),但由孔位误差导致的轮廓欠挖体积由0.15 m^(3)增大0.26 m^(3);断裂力学模型在硬质岩隧洞轮廓爆破的模拟中优于损伤模型,模型计算得隧洞轮廓上的半孔数与观察值吻合较好。研究成果可为类似硬质岩隧洞爆破开挖中轮廓成型效果优化提供技术与方法借鉴。

1 000 MW发电机转子振动大原因分析与处理措施

针对某电厂1 000 MW发电机组转子振动大的现象,从该型号转子结构的特点出发,发现转子振动呈增大的趋势,着重描述了抽出转子和返厂检修发现的不正常情况,并进一步分析原因,提出处理措施,处理后转子运行良好,振动情况满足规程要求。

气孔分布对气垫带式输送机性能影响的数值模拟

气垫带式输送机应用于输煤系统可以提高输煤的安全性和稳定性,而气孔分布方式对输送机性能影响显著。针对一个带有完整双圆弧气室的气垫带式输送机开展了数值模拟分析,模拟采用先进的尺寸自适应模型、动网格技术和六自由度模型,预测了输送带和物料在气膜作用下的抬升过程。通过与实验数据进行对比,验证了数值模拟的准确性。通过进一步模拟不同气孔分布方式的工况,获得了输送机气膜内的流场特征和压力分布特征。在开孔列数交错排列时,输送机的空气消耗量更少,气膜内压力分布更均匀。研究结果对气垫带式输送机的进一步优化设计具有重要意义。

空调孔防渗漏缩径预埋及开合榫卯式节点处理施工技术研究

渗漏通病是建筑工程中难以治愈的顽疾,在我国外墙空调孔节点处理对改造工程及新建工程一直以来难以解决的问题,且未有细部的节点防渗、防潮处理方法。在常规的节点处理方法中,既有房建改造工程需对管线拆卸后方可进行处理。新建工程采用预埋PVC套管,后期安装后填充或配备结构及装饰保温一体板,工程多采用后期开孔,然后进行填充。几种工艺在封堵过程中,多数不能完全达到防渗、防潮的功效,不仅外观质量粗糙,施工工序复杂且安全风险较大,整体性较差,严重的会导致保温层进水,内部遇水受到破坏后引起脱落,另由于水分水汽的渗入,极易导致室内发霉结露,影响人们的生活品质。针对此项问题研发一种既适用于新建工程,亦适用于改造工程的空调孔节点防渗漏施工工艺。此工艺操作简捷,从根本上解决了渗漏的源头,提高了施工时的安全性,延长外墙保温使用寿命,保证了人们的生活舒适度。

标准地铁铝合金MIG自动焊气孔缺陷研究

针对采用MIG自动焊焊接标准地铁铝合金车顶型材时,易出现较多气孔缺陷的问题进行了分析探讨。通过采用控制变量的方法,保持焊接电流、电弧电压、焊接速度一致,分别改变保护气体流量的大小和焊枪的摆动情况,对焊缝进行成形、焊接性分析,并进行渗透检测,观察研究气孔缺陷的情况。研究发现:当控制焊接电流、电弧电压、焊接速度一定,保护气体流量<22L/min时,焊缝成形不良,同时有较多气孔产生;当保护气体流量在25~28L/min时,焊缝成形均较好,并且肉眼可见气孔明显减少,渗透检测后发现,气孔缺陷基本消失;当保护气体流量过大时,熔池保护效果下降,电弧温度高,有损伤母材的风险。控制焊接电流、电弧电压、焊接速度和保护气体流量一定,使焊枪摆动,焊枪摆动产生的气孔明显比焊枪不摆动产生的气孔少。

焊缝跟踪孔洞尺寸对锌锅气刀条纹的影响及其优化

在连续热镀铝锌机组,因锌锅中锌液的铝含量较高,锌液黏度低,当带钢焊缝区域通过锌锅气刀后,会产生气刀条纹。介绍了焊缝区域过锌锅气刀后,带钢表面气刀条纹产生的原因,并通过计算优化了焊机冲孔冲头尺寸,减少了焊缝区域过气刀后气刀条纹产生的概率。

无铅喷锡堵孔不良探讨与改善

随着新能源的快速发展,对能源用印制电路板的需求也越来越多,而能源印制板在设计上多为内层芯板铜厚大于等于2OZ和无铅喷锡,且PTH孔多数需进行喷锡,客户端不接受锡堵孔现象;这就对喷锡的品质要求较为严苛;改善喷锡堵孔就显得尤为重要,本文主要通过实验验证,在现有参数范围内,通过对风刀温度、风刀压力以及风刀间距的参数进行优化,达到改善的目的,为后续生产提供技术依据。

地应力作用下隧道爆破周边孔参数优化研究

为探究在地应力作用下隧道爆破时周边孔最优参数,以白竹山隧道为工程背景,通过数值模拟方法研究当隧道地应力为5 MPa时的情况,将周边孔不耦合装药系数和空气间隔装药段数进行调整,确定合理的爆破参数指导现场施工。研究表明,在相同药量情况下,当不耦合系数为1.4时,粉碎区范围适中,岩体破碎充分,炮孔之间形成良好贯通;周边孔采用空气间隔装药时,孔底空气长度为0.6 m,每节药卷为0.3 m的4段间隔装药结构较为合适,能将平均超欠挖厚度控制在20 cm内,爆破效果较好。

基于无机纳米封孔材料提高煤层瓦斯抽采率的试验研究

为解决钻孔使用传统材料封孔产生裂隙导致瓦斯抽采率低、钻孔寿命有限的问题,分析了抽采钻孔漏气途径与周围应力分布,确定钻孔漏气的主要部位;通过向硅酸盐无机材料中添加纳米氧化物对其改性,得到一种能够长期保持水分且不凝固、不收缩等特点的无机纳米封孔材料;基于山西竹林山煤业有限公司53032巷道,开展顺层钻孔封孔及后续补浆封孔试验。结果表明:无机纳米封孔材料试验组平均瓦斯抽采浓度整体优于普通封孔水泥对照组,封孔16 d后,试验组平均瓦斯抽采纯量为0.04~0.06 m^(3)/min,而对照组平均瓦斯抽采纯量为0.02~0.04 m^(3)/min,试验组的封孔质量优于对照组钻孔。试验组经过补浆封孔,平均瓦斯抽采浓度提高了20%,补浆封孔可以提高钻孔的封堵质量和瓦斯抽采的平均浓度。

压缩空气储能人工硐室储气库爆破开挖技术探讨

为支撑世界首例300 MW级压缩空气储能人工硐室储气库工程的安全建设,满足储气库围岩的损伤控制要求,对人工硐室储气库爆破施工中的掏槽孔区域位置、最大一段装药量和爆破临空面布置等参数设计展开分析,获得人工硐室储气库先导洞掏槽孔区域位置的基本布置方法,阐明多段位爆破装药量设计和延时设计的平衡原则,提出“一变二、二转四;二四同进、直至洞底”爆破开挖思路。通过联合应用上述3种方法,发现爆破开挖后硐壁围岩新产生的裂缝较少,表明爆破应力得到较好控制。

群组吸孔气吸式芹菜排种器设计与试验

气吸式排种器可实现小颗粒种子的精密排种,但芹菜种子球度较小,且农艺要求一穴多粒,成为芹菜气吸式排种器精量排种的难点。为此本文基于CFD流体仿真,结合多因素、多水平试验分析及验证等方法,设计一种群组吸孔的气吸式芹菜精量排种器。以西芹“文图拉”芹菜种子为研究对象,首先,根据芹菜种子三轴尺寸,确定吸孔形状及尺寸;其次,通过CFD流场仿真研究不同吸孔分布结构下吸孔负压并确定群组吸孔数量;再次,通过理论分析推导确定最低吸种负压;最后,以气室真空度、种盘转速、吸孔分布结构为试验因素,以漏播率、重播率、合格率为试验指标,进行三因素三水平正交试验。通过极差分析和方差分析确定了影响排种性能的主次因素与最佳参数组合。结果表明:气吸式芹菜精密排种器较优组合参数为气室真空度-4 kPa、种盘转速20.75 r/min、吸孔分布结构为正等边三角形,此时播种合格率为88.9%,漏播率为5.1%,重播率为6.0%。田间试验结果为:合格率83.48%,重播率9.15%,漏播率7.37%。本研究实现了气吸式芹菜精密穴播,可为一穴多粒球度较小的小颗粒种子精量排种器设计提供参考。

泄洪洞补气洞面积设计合理性评估方法研究

对于高流速泄洪洞而言,补气洞的合理设计是保证其运行安全的重要因素之一,但是目前行业上都是依据经验来确定截面尺寸,因此多数工程上都存在补气洞内风速过大或者补气不足的现象。采用数值模拟计算的方法,分析了补气洞面积对补气洞内风速的影响规律,并建立了补气洞内风速与水流流速和面积系数(补气洞面积/洞顶余幅面积)三者之间的关系式。研究结果表明:增大补气洞面积,洞内平均风速随之减小,并且能够提升洞内空气的流畅性;利用锦屏一级水电站原型观测数据进行验证,所构建的风速预测公式误差小于10%;以风速和补气能力作为控制指标,提出了一种评估补气洞设计合理性的方法,并提出调整补气洞截面尺寸的改进措施,该措施使洞内风速满足规范要求的同时,还能保证有较大的补气能力。