The Solids Conveying Mechanism for Helically Grooved Single-screw Extruders

A novel particle-size conveying model was established to examine the effects of the dimension relationships of the groove depth and particle size on the solids conveying mechanism of the helically grooved feed section. In the model, one or two shear interfaces were proposed based on the dimension relationships of the groove depth and particle size, and the solid-plug embedded in the groove and screw channel were divided into two or three layers by the shear interfaces to consider the solids conveying mechanism of each layer by the boundary condition equation for positive conveying. By the particle-size model, the effects of different dimension relationships on the transformation of solids conveying mechanisms between the friction-drag conveying and the positive conveying were discussed and compared with the on-line measuring experimental data. The results showed that the shear interfaces among the solids existed indeed and the dimension relationships determined the conveying mechanism and the throughput of helically grooved extruders, which was well confirmed by the excellent consistence between the predicted and measured data.

拴系牛舍固液分离自动清粪系统设计

为提升牛舍粪污收集与处理效率,该研究基于奶牛体尺与粪便特性,设计了一套舍内固液分离的传送带自动清粪系统,分析了拴系饲养模式下奶牛体尺与粪便落点的相关性,比较了固液分离时不同过滤孔径对固形物含水率、滤液浊度与沉淀物体积的影响,并经有限元分析模拟了奶牛踩踏时系统的形变情况。结果表明,奶牛躯体长度与粪便落点位置呈极显著正相关(P<0.01),躯体长度在1.60~1.75 m的泌乳期奶牛占总数的75.4%,当试验牛舍的粪沟宽度为40 cm时,该范围内完全排泄至粪沟的奶牛比例为79.4%。对于躯体长度过长或过短的奶牛,适宜的颈部挡杆高度可有效规范其排泄位置(P<0.01),提升粪污收集效率。奶牛排泄行为的模拟试验证明,过滤孔径为9 mm时可实现最佳固液分离效果。经有限元分析模拟计算,系统载荷时的最大形变为1.138 cm。研究结果为牛舍自动清粪和实施固液分离提供了数据支撑与技术参考。

筒式筛网振动筛颗粒群运移模型

通过研究筒式筛网上固相颗粒的运移规律 ,可为筒式筛网振动筛的动力学参数选择和结构设计提供指导。根据筒式筛网非淹没区固相运移的实际情况 ,在拟流体假设基础上 ,建立了固相运移颗粒群模型 ,并给出了模型求解方法。在筒式筛网筛筒转速n =8 6r/min下 ,得到颗粒群的平均运移速度试验值为 0 0 90 17m/s ,而其计算值为 0 110 6m/s,表明试验装置的计算结果与试验结果能够吻合。提出的颗粒群运移模型对筒式筛网振动筛的进一步研究具有较大的参考价值。

筒式网振动筛固相运移动力学研究

介绍了一种用于钻井液振动筛的新型筒式结构筛网 ,这种筛网工作时与筛箱一起振动 ,同时还绕自身轴线作为旋转运动 ,具有自洁作用 ,可大大提高筛分效率。为了定量分析固相颗粒在筒式筛网上的运移规律 ,对固相颗粒在筒式筛网上的受力情况进行了分析 ,建立了固相运移动力学模型 ,提出了筒式筛网的抛掷指数、抛掷运移速度及其计算方法 ,讨论了筒式筛网的旋转角速度对固相运移速度的影响 ,给出了旋转角度的极限值计算公式。理论计算结果与试验结果吻合较好。

钻井液振动筛固相运移动力学分析

在推导钻井液振动筛按圆、直线和平动椭圆三种运动轨迹振动方程的基础上，分析了钻井液固相颗粒在非淹没状态下相对于振动筛面做后滑、抛掷、静止和前滑四种状态下的运移动力学条件，即固相颗粒速度和位移的动力学方程。按方程仿真计算得到的固相颗粒运移速度与实测的运移速度相比，相对误差小于15％，吻合较好。综合分析认为，钻井液固相颗粒在平动椭圆振动筛的运移速度高于直线振动筛，在直线振动筛上的速度又高于圆型振动筛。

粉料气力输送状态在线监测装置研究

本文描述了一种基于静电感应原理的非侵入式监测装置,可实现粉料输送管道内输送状态的在线监测。该装置通过內嵌于管道内壁的环状静电感应传感器拾取管道中粉料感应的静电信号,经过放大、滤波、整流、逻辑判断,最后分别指示正常输送、有风无粉、管道完全阻塞三种输送状态。

波浪形筛网固相运移规律研究

根据钻井液振动筛振动力学的基本原理,通过对波浪形筛网面上的固相受力分析,建立了固相运移动力学模型,分析了颗粒在波浪形筛网面上的基本运动规律,讨论了振动频率、筛面倾角、振动方向角等因素对固相颗粒运移速度的影响。分析结果表明,这种新型波浪形筛网虽然避免了平板筛网的"马蹄铁"效应,但其颗粒运移速度却有所降低。

负压钻井液振动筛上固相颗粒运移规律研究

钻井液振动筛是石油钻井固控系统的关键设备,用于钻井液中有害固相颗粒的清除和钻井液的回收,对节约资源和保护环境具有重要意义。随着石油工业的发展,要求钻井液振动筛提高处理量,因此提出了一种新型负压钻井液振动筛。负压钻井液振动筛与传统钻井液振动筛的区别在于前者利用振动筛分和真空过滤的联合作用来提高振动筛的处理量。为了更深入了解负压振动筛的性能,基于传统钻井液振动筛上的单颗粒模型,用力学观点详细讨论了固相颗粒在负压振动筛上的运移规律,比较了不同参数下固相颗粒在2种振动筛上的运动情况,并分析了负压系统的应用对振动筛结构参数的影响。结果表明负压振动筛上固相颗粒的运移速度小于传统振动筛上固相颗粒的运移速度,这更有利于固液分离;负压系统的应用对振动筛结构参数的影响较小,可直接将传统振动筛改造为负压振动筛。研究结果为负压振动筛的设计和现场使用提供了理论依据。

筒式网钻井振动筛湿固相颗粒运移模型

筒式筛网是近年来提出的一种新型圆筒结构筛网,其工作时除与筛箱一起振动外,同时还绕自身轴线作旋转运动,具有自洁作用,可大大提高筛分效率。通过湿固相颗粒在筒式筛网上的非淹没区受力情况分析,建立了其单颗粒运移模型,提出了筒式筛网湿颗粒的抛掷指数、抛掷运移速度及计算方法。研究结果可指导筒式网振动筛设计和选择。

高压浓相粉煤气力输送试验研究

在输送压力可达4.0 MPa,固气比高达500 kg/m3的高压气力输送试验台上,用氮气进行粉煤高压浓相气力输送试验研究。分别在不同的输送差压、充压风量和流化风量等条件下进行了输送试验,考察操作参数对煤粉质量流量和固气比等气力输送特征参数的影响。结果表明,煤粉的质量流量随着输送差压和充压风量的增大而增大;输送压力越高,差压的变化对煤粉的质量流量的影响越显著;固气比随着输送差压和充压风量的升高而增加,随着流化风量的增大先增大后减小;输送压力越高,固气比越大;保持进入发料罐的气体总量不变,当Qf<0.55 m3/h时,充压风量的变化对输送参数的影响主导作用,当Qf>0.55 m3/h时,流化风量的变化对输送参数的影响较大。

固相颗粒在钻井筛筛面上运移的计算机模拟和试验

根据钻井筛动力学的基本原理 ,分析了钻井液中固相颗粒在非淹没状态下相对于振动筛面作后滑、抛掷、静止和前滑 4种运动状态的动力学条件。在考虑筛箱运动轨迹、筛面倾角、振动方向角、抛掷指数和钻井液粘附阻力等参数对固相颗粒运移影响的基础上 ,建立了固相颗粒运移速度和位移的动力学方程。按方程模拟计算得到的固相颗粒运移速度与实测值相比 ,误差小 ,吻合较好。综合分析认为 ,钻井液固相颗粒在平动椭圆筛上的运移速度高于直线筛 。

基于流固耦合理论的隧道涌水量预测

涌水量是富水位隧道设计和施工的一个重要参数.结合大伙房水库输水工程的实际地勘资料,建立与实际相符合的三维涌水量数值模型,运用流固耦合理论对该工程进行数值模拟分析.同时,利用FLAC3D内置的FISH函数编程计算出了15＋720~15＋797工程段的最大涌水量和经常涌水量.计算结果表明：断层带施工前方水流流速较大,易发生涌水灾害;预测出的涌水量与现场实测值比较吻合,具有很好的参考价值.因此,施工过程中要加强前方地下水的探测,及时采取注浆止水措施,以防涌水事故的发生.

某水电站地下输水管道整体结构内力分析

为分析水电站地下输水管道整体结构在土压力、温度、地震等多荷载复杂环境下内力的变化情况,采用ANSYS实体单元模拟了输水管道整体结构,运用五点法提取了相应内力,绘制了结构内力包络图,并进行了配筋设计及裂缝校核,进而综合分析了温度荷载、地震荷载及管道横截面形式等因素对管道整体结构内力的影响。研究结果对地下输水管道设计与施工具有一定的参考价值和指导意义。

带有竖井的输水隧道地震响应分析

由于受应力集中及外形发生变化的影响,对于带有竖井的输水隧道,其在地震荷载作用下的应力、变形特性与一般输水隧道存在明显不同。采用基于势的流-固耦合运动方程建立了带有竖井的输水隧道有限元模型,考察其对于地震输入的响应。计算结果表明,由于应力集中,在竖井与隧道接头段,主应力最大;对于隧道段与竖井段,其主应力基本相同,但比不带竖井的隧道主应力要大;地震激励方向的位移最大值发生在隧道段。

高压密相气力输送固相流量的实验与GRNN网络预测

煤粉高压密相气力输送是气流床加压气化的关键技术之一。在输送压力可达3.7MPa,管路固气比可达660kg/m3的气力输送实验台上进行系统的研究,考察输送压力、输送差压、流化风量、充压风量、补充风量、煤粉含水率等条件对固相质量流量的影响。结果表明:固相流量随着输送差压的增大而增大;随着流化风量的增大而先增大后趋向于某一定值;注入风量一定时,随着充压风量的增大而先减小后增大;与补充风量的大小基本无关;随着煤粉含水率的增大而减小。同时建立广义回归神经网络(GRNN)对固相流量进行了有效预测,最大预测误差在2.3%以内。上述工作将为系统的控制和运行提供一定的指导,同时为深化高压密相气力输送的研究奠定基础。

利用电容层析测量煤粉浓度的实验研究

锅炉燃烧过程中,准确测量风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全、经济运行非常重要。采用电容层析成像技术,对常温下稀相气力输送的固体浓度进行了测试研究。为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上。这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在线的快速测试技术。通过建立实验台及相应的在线测量系统,实验结果表明该法是可行的。

胶带输送巷道粉尘运动规律的数值模拟

为解决胶带输送巷道粉尘浓度高的问题,获取通风除尘设计的合理参数,改善作业环境,以西石门铁矿提升车间系统11/96胶带输送斜井为研究背景,依据气固两相流理论,运用Fluent软件对胶带输送巷道粉尘运动规律进行数值模拟,并与现场实际的粉尘浓度分布情况进行对比分析,模拟结果与实测数据基本一致。研究结果表明,壁面条件、胶带输送速度及巷道风速是影响胶带输送巷道粉尘浓度的3个重要因素。在通风除尘设计中,最优排尘风速以3 m/s最为合适,粉尘浓度保持在4 mg/m3以内。同时,保持墙面润湿、减小胶带输送速度也能在一定程度上提高降尘效果。

胶带输送巷道粉尘分布及其影响因素的实验研究

根据相似原理,结合气固两相流的运动方程,导出了模拟胶带输送巷道粉尘运动的相似准则数,以西石门铁矿11/96胶带斜井为原型,建立了胶带输送巷道相似模型,并对粉尘分布进行了实验研究。研究结果表明:巷道模型内粉尘浓度沿程先逐步上升至一个最大值,后逐步缓慢降低。巷道风流方向、巷道平均风速、胶带运行速度、矿石含水率、放料速度及放料高度等是影响胶带输送巷道粉尘浓度分布的6个主要因素。巷道平均风速越大,带式输送机顺风运行且运行速度越小,粉尘浓度越低;矿石含水率越高,粉尘浓度越低,且矿石含水率达到3.09%后,粉尘浓度基本不再降低;放料速度越快,放料高度越高,粉尘浓度越大。

瓶级聚酯热氮气力输送系统的设计

介绍了以公共气网的压缩氮气为备用气路,采用由调压阀门、拉伐尔喷嘴组成的输送气控制组合件和双路供气的瓶级聚酯切片热氮气力输送系统。该系统保障了无油螺杆压缩机稳定运行,性能稳定,可保证生产的连续性,切片破碎率低,节约能耗。

大型越野带式输送机桁架结构有限元分析

以大型越野带式输送机的一段桁架梁为研究对象,采用Solid Works2012建立桁架的三维模型,通过Ansys Workbench对其进行静力分析,得出桁架梁结构的应力和变形云图,进而得出桁架受力最大的位置和应力值,为带式输送机桁架结构提供了设计依据。