充气式平底旋流器分离性能试验研究

针对煤泥分选工艺中旋流器分离存在的底流夹细问题,本文提出了一种平底充气式旋流器,依靠气体的冲散以及携带能力,强化底流口附近高浓度颗粒群的松散效果,促使夹杂在其中的细颗粒重新返回内旋流,强化分离过程。本文采用理论分析和试验验证相结合的方法,探究了充气式旋流器的内部流场及分离特性规律,研究结果表明切向充气有助于降低底流夹细量,提高旋流器的分离性能,该研究结果具有较为重要的理论意义和工程应用价值。

充气式平底旋流器流场数值模拟研究

为提高旋流器的分离精度和效率,设计了一种充气式平底旋流器,并采用CFD数值模拟技术探究其内部流场规律。研究结果表明:充气式旋流器外旋流附近的压力梯度高于平底旋流器,切向充气式旋流器更加明显;充气式旋流器的切向速度在半径10 mm以外区域高于平底旋流器,切向充气式旋流器更明显;在内旋流区域中心,充气式旋流器的轴向速度较大,切向充气式旋流器的变化更为明显,充气式旋流器在外旋流区域的轴向速度小于平底旋流器;对于粗颗粒来说,切向充气式旋流器的分级效率最高,对于细颗粒来说,径向充气式旋流器的分级效率最高;研究结果可为充气式旋流器的设计及应用提供经验借鉴。

吸油烟机检测油脂分离度若干问题分析

吸油烟机是家中必备的电器之一,市场保有量非常大,吸油烟机油脂分离度是能效检测中的一个重要参数,它不仅能反应出一台吸油烟机能源利用率的问题,也对环境保护有着一定的影响,因此各大厂家也对该参数重视程度很高。实验室在检测吸油烟机油脂分离度过程中会遇到各种各样的问题,笔者根据我院在检测过程中遇到的问题,简单总结下经验。

溪洛渡高拱坝反拱水垫塘与平底水垫塘流场的三维数值模拟比较

采用RNG型k-ε三维紊流数学模型和自由水面"刚盖"的假定,对溪洛渡高拱坝七表孔泄洪工况下,反拱水垫塘与平底水垫塘的流场进行了数值模拟。首先把反拱水垫塘溢流中心线、两岸边附近的流速以及拱底板压强的计算值与相应的模型实测值进行了验证。在此基础上,对两种水垫塘的流态特征、近壁流速沿程扩散特征、底板压强分布等特征进行了详细比较。研究表明,两种水垫塘体型各有利弊。在水舌入水区,反拱水垫塘的流态和底板压强分布更趋合理,而平底水垫塘隅角有高压区,易产生破坏。在冲击区上下游,反拱水垫塘的流态、消能效果和底板压强分布的合理性逊于平底水垫塘。研究成果可为水垫塘型式的选择和设计提供参考。

平底泄洪洞掺气设施体型研究

掺气减蚀是减免泄水建筑物空化空蚀的常用方法,但对于一些小底坡泄洪洞,如果采用常规的掺气设施结构,掺气空腔往往会被淹没,使其失效反而成为空化源。小底坡泄洪洞的掺气设施体型设计一直是掺气减蚀研究的难题。文章针对平底泄洪洞的掺气减蚀,通过理论分析和1/30的大比尺模型试验,进行了四个方案的对比研究,提出了一种新型的挑坎下游加设贴坡的掺气设施,有效地抑制了空腔回水,获得了稳定的掺气空腔,并且通气量、气水比等掺气特性指标都有明显改善。

平底结构砰击压力峰值分析

利用MSC.Dytran仿真软件研究了平底结构的入水问题,建立了二维有限元模型,对不同质量的平底结构分别以等速、初速度入水的情况进行了计算.结果发现,存在于结构与水之间的空气层充当了缓冲垫,大大减小了砰击压力;结构的质量对于砰击压力大小也有很大影响.研究表明,计算机仿真技术可以有效地用于结构入水问题,并能获得试验和理论研究难以发现的现象.

反拱水垫塘与平底水垫塘底板稳定性诸方面之比较

反拱水垫塘是一种新型消能防冲结构,拟在我国溪洛渡等高拱坝中采用。在高水头、大流量作用下反拱水垫塘能否安全运用其稳定性是关键技术之一。分析了平底水垫塘和反拱水垫塘的稳定性原理,论证了反拱水垫塘底板具有超载能力强、稳定性高的优点,是高拱坝坝身泄洪消能的合理选择。

平底结构砰击压力的分布

物体以一定的速度撞击水面,会受到水的砰击力的作用。这种砰击压力持续的时间通常很短,但量值有时会很大。本文利用仿真软件对平底刚性结构的入水问题进行了研究,建立了二维有限元模型,对平底结构分别以不同速度等速入水的情况进行了计算。计算发现,在结构入水前瞬间,作用在结构上的压力迅速增大,在到达原静水面位置稍后的位置处达到峰值。压力持续的时间随着结构入水速度的增加而减小;砰击面上的压力分布也不是均匀的,在平底中心处最大,向两侧逐渐减小。作者在对砰击压力的作用时间和在砰击面上的分布情况做了详尽的分析后,导出了砰击压力在砰击面上分布和持续时间的计算公式。

矩形平底明渠水跃长度公式的分析与应用

【目的】研究矩形平底明渠水跃长度和旋滚长度的分类及其计算方法。【方法】收集了国内外43个水跃长度计算公式,在前人对水跃长度和旋滚长度研究的基础上,按其计算参数(跃后水深、跃前和跃后水深、跃前断面的弗劳德数与跃前或跃后水深以及其他表示方法)对这些公式进行分类,根据模型试验资料提出了计算水跃长度和旋滚长度的新公式。【结果】43个公式中,有12个公式适宜于计算水跃长度,有3个公式适宜于计算旋滚长度,其他大多数公式的计算结果介于水跃长度和旋滚长度之间,有1个公式与试验结果相反;提出的新公式与试验资料吻合较好。【结论】明确了水跃长度与旋滚长度的关系,推荐了4个适应弗劳德数范围大、精度较高的公式。提出了计算水跃长度和旋滚长度的新公式。新公式综合考虑了跃前跃后断面水深和跃前断面弗劳德数的影响,适应的弗劳德数范围大,精度高。

宽幅平底船型砰击载荷研究

针对宽幅平底船型在风浪中航行,其船艏底部易遭受砰击从而引发船体高频振动的现象,对某型宽幅平底船型进行了研究。通过对目标船艇开展理论计算、船模试验、实船测量等多项工作,研究了非常规船型的砰击载荷。运用理论研究和试验相结合的方法,开展了复杂船型的砰击载荷研究,提出了理论预报的估算公式。通过大量计算和相关试验,得出了船型、航速和海况是影响宽幅平底船型砰击载荷的三大主要因素的结论。

平底水垫塘透水底板下表面脉动压力试验研究

基于模型试验结果,研究了平底水垫塘透水底板下表面的脉动压力特性,分析了不透水底板及透水底板不同开孔率情况下的下表面脉动压力的分布规律、概率特性以及互相关特性和频谱特性。分析结果表明:在水舌冲击区,脉动压强系数随着开孔率的增大而增大;互相关系数随着开孔率的增加而略有减小,其旋涡保持性有所降低;透水底板较不透水底板下表面的脉动能量更加集中于低频。

高淹没度下平底宽顶堰流量计算问题探讨

对高淹没度平底宽顶堰流量计算存在的问题进行研究,说明现有的2个基本计算公式之间存在较大的计算误差,通过分析大量的实测资料和试验资料,提出高淹没度下的淹没系数计算公式,并将计算值与实测资料进行比较,得出该公式计算的流量平均计算精度比现有的2个基本计算公式计算精度提高了8%-13%的结论。

基于ADAMS的平底从动件凸轮轮廓曲线设计

使用ADAMS软件反转法设计平底从动件凸轮的轮廓曲线时,由于推杆与凸轮的接触点位置不固定,生成的凸轮轮廓线实际为推杆轮廓的包络线,误差较大。为提高设计精度,将推杆轮廓离散化,利用离散后的多个接触点生成多条曲线并取交集运算,得到了较理想的凸轮轮廓曲线,为ADAMS设计平底从动件凸轮提供新的方法。将生成的凸轮机构进行仿真模拟,与设计目标作比较,探讨离散点个数与设计的精度关系。结果表明:使用离散化方法所设计的凸轮,从动件位移最大误差约为0.207 mm,从动件的推程为20 mm,最大误差比例为1%;误差大部分在0.1 mm范围内,整体误差比例为0.5%;增加离散点个数可以提高凸轮设计的精度。

一段格子型球磨机与平底旋流器分级配置的应用实践

MQG-3660型一段球磨机与改进的660平底水力旋流器配置,球磨机处理量达到240 t/h,球磨机利用系数达4.4 t/(m3.h)。该水力旋流器适用于粗粒分级,分级效率高,沉砂嘴不堵塞,具有较广的推广应用价值。

基于电磁波反射和折射理论的平底孔试件脉冲涡流检测解析模型

针对大多数脉冲涡流检测解析模型假设试件壁厚均匀减薄,其解析解中仅包含z方向(试件厚度)信息,不能求解探头覆盖区等依赖r方向(平行试件表面)信息的问题,本文提出平底孔试件脉冲涡流检测解析模型.该模型在z和r方向均存在介质分界面,边界条件复杂,求解困难.为此,本文首先假设平底孔所在层导体与空气区域的横向波数和纵向波数均相同,且横向波数为仅与r方向结构有关的实数,纵向波数为与该层横向波数和导体区域材料有关的复数,在此假设基础上应用电磁波反射和折射理论,构造各层波动方程;然后通过引入r方向结构系数W_n,将Cheng的矩阵法扩展,用扩展的矩阵法求解波动方程,得到模型的解析表达式.将该模型应用到16MnR平底孔试件检测实例中,并对其进行实验验证.模型计算结果与实验结果基本符合,证明了模型的正确性.平底孔试件脉冲涡流检测解析模型有助于加深对脉冲涡流检测结果的理解,同时能够为r方向逆问题求解提供理论依据.

平点自冲铆接过程的数值模拟分析

为研究平点自冲铆接过程,以两层厚度均为1mm的铝板AL-1100以及材质结构为合金结构钢DIN 14NiCr14的半空心铆钉为研究对象,借助于有限元分析软件Deform-2D进行数值模拟并得到强度合适的接头以及冲头载荷随位移变化的曲线;选取接头自锁量和底部最小厚度作为评价指标,研究了不同铆钉高度对接头的影响。结果表明:平点自冲铆接技术是可行的;铆钉腿部的变形是引起冲头载荷迅速增加的主要因素;随着铆钉高度的增加,两个评价指标的变化曲线几乎呈线性关系。

平底Ⅰ型马蹄形断面临界水深的简化计算公式

为了简化平底Ⅰ型马蹄形断面临界水深的计算公式,对平底Ⅰ型马蹄形断面临界水深基本方程进行数学变换,分析无量纲临界水深和无量纲参数之间的关系,以幂函数形式构造公式,采用拟合优化方法得到临界水深的简化计算公式。该简化公式不是分段函数,形式简单,通用性强,水深位于隧洞下部扇形和上部半圆形内都可以直接计算临界水深;在工程适用范围内,临界水深计算值的最大相对误差绝对值为0.485%,具有较高的精度。

潮滩水流加减速阶段边界层流速剖面的比较

江苏大丰地区潮滩由于水深较浅,潮流、波浪等动力较强,整个水层可视为边界层,其主体部分是对数层,即水流流速在垂向上呈对数分布。在潮流的加减速阶段,流速剖面将可能偏离对数分布,从而使对数剖面法计算出来的边界层参数造成误差。使用MIDAS-400用户化数据采集系统,在大丰潮滩获得了多层流速、浊度等同步高频观测数据,基于修正后的von Karman-Prandtl模型对u-lnz进行回归分析、数据内部一致性分析来定义流速对数剖面并与未修正前经典理论得到的边界层参数进行比较。分析结果表明,修正后的流速剖面更符合实际情况,边界层参数除了受水流加速度的影响外,还和沙纹等因素有关。另外,边界层参数的变化量与特征加速度负相关。

超声波参数对平底孔回波声压探测的影响

针对超声波轴线声压对平底孔缺陷回波声压影响的问题,研究了基于当量法的超声探伤方法。首先,从点声源到声轴线上一点处的声压模型出发,通过菲涅尔近似理论,建立了声轴线的发射声场,得到了平底孔反射体的回波声压模型。对平底孔反射体的回波受平底孔尺寸、平底孔深度、声源尺寸、发射频率的影响进行了理论上的分析,并进行了实验模拟。结果表明,所建立的模型能对定量的无损评估有一定的指导意义。

犍为船闸输水反弧门廊道非恒定流水力特性研究

船闸输水阀门段动水荷载是高水头船闸设计中关键的技术难题。以犍为船闸输水反弧门“平底+顶部渐扩”的廊道非恒定流常压模型为依托,重点研究阀门段动水压力特性、启闭力特性,动水关闭工况下阀门段廊道水动力荷载、开启速率及作用水头对水动力荷载及启闭力特性的影响。综合分析阀门结构体系、门后动水荷载、启闭力特性、防空化效果等因素,犍为船闸阀门不会发生有害的流激振动。