非线性对流项对水平刻槽管壁面液体升膜特性影响的研究

对驱动液膜形成的润湿力进行分析,建立含对流项的非线性数学模型,通过求解模型对水平刻槽管壁面液体升膜非线性特性进行研究,基于此对比级数解与拟线性解的计算结果。忽略一个或两个方向上的对流项进行逐级求解,在相同的Re下分析各个方向上的对流项对速度解的影响。结果表明:拟线性解的计算结果与级数解的一级近似解的计算结果基本一致;n方向上的对流项对速度解的影响较大。

水平刻槽管壁面二元溶液升膜蒸发传热试验研究

对水平刻槽管壁面二元溶液升膜形成过程进行了分析。在同一热流密度下,不同升膜工质在管壁面的分布状态也不相同。由于刻槽管特殊的几何结构,液膜表面能实现欠热蒸发和过冷沸腾。实测了水平刻槽管壁面水和不同质量分数的NaCl溶液液膜内温度分布、周向换热系数和厚度分布。试验结果表明:NaCl溶液比水更易形成升膜,并且升膜的速度比水的大,所以换热效果比水的好,溶液质量分数对换热系数和温度分布存在影响。质量分数越大,溶液的换热系数也就越大,液膜内的温度变化也就越明显。对于一定质量分数的溶液,溶液的换热系数只与液膜的厚度分布有关。

水平刻槽管壁面液体升膜非线性特性研究

水平刻槽管壁面升膜流动是一种低雷诺数流,低雷诺数流动的特点是惯性力与粘性力相比可以忽略不计,因此在求解Navier-Stokes方程时,常忽略对流项进行计算。本文通过采用一种级数解法,对含有对流项的Navier-Stokes方程进行逐级求解,分析不同雷诺数下含对流项的Navier-Stokes方程对速度解的影响。

基于刻槽管的有限元研究及实验

文章主要通过对声波下井仪两种刻槽管实际拉伸实验时的最大承受载荷的研究结果,与运用ANSYS有限元分析软件的分析结果相比较,来验证ANSYS有限元计算分析结果的准确度以及与实际拉伸试验结果的偏离度。

双侧向刻槽管的改进探讨

双侧向测井是裸眼井常规测井项目,在测井勘探开发中已广泛使用,较为常用的双侧向探头为玻璃钢环充油式。针对目前双侧向玻璃钢环充油式探头常用的刻槽管零件所存在的应力集中和装配时预紧力较大的问题,结合新型双侧向探头的研制对刻槽管进行了改进,重新设计了刻槽管纵截面并进行了预紧力矩的计算,建立其三维模型,进行了有限元分析并在微机控制电子式万能试验机上对新的刻槽管进行了压力试验验证,解决了原刻槽管所存在的问题。改进后的刻槽管消除了应力集中,便于装配与维修。

四翼内凹刻槽钻杆高效排渣钻进技术研究

为解决松软煤层钻进钻孔排渣通道堵塞这一制约钻孔施工效果的关键难题,基于优化钻杆截面形状以增大排渣空间、预防钻孔堵塞这一理念,提出四翼内凹刻槽钻杆几何设计构想,通过孔内排渣阻力力学方程计算验证、钻杆排渣效果数值模拟,分析钻杆结构参数对排渣性能的影响,研制四翼内凹刻槽钻杆并在某矿进行工业性试验。研究结果表明:相较于传统圆状刻槽钻杆,四翼内凹刻槽钻杆在施工过程中具有更大的排渣空间,通过孔内沿程阻力计算对比,四翼内凹刻槽钻杆孔内沿程阻力较圆状刻槽钻杆低13%;数值模拟计算结果表明,当弧形内凹切槽对钻杆的圆心角α=35°、切入深度|EF|=4 mm时,渣体运移距离最大,平均运移速度最大,排渣性能最优;工业性试验表明,使用四翼内凹刻槽钻杆施工钻孔,班进尺长度和终孔深度得到显著提升。研究结果可为煤矿瓦斯抽采钻孔钻具设计提供参考。

头部刻槽弹体高速侵彻混凝土实验研究

针对高速侵彻弹体提出了一种全新的花瓣形头部刻槽结构,利用火炮次口径发射实验技术,开展了头部刻槽结构弹体与传统尖卵形头部结构的弹体高速侵彻C80钢混靶侵彻能力的实验研究。结果表明:2种结构弹体以1000 m/s速度正侵彻3 m的C80钢混靶时,花瓣形头部刻槽弹体相比于尖卵形头部弹体具有更高的截面比动能,因此头部刻槽弹体侵彻余速提升4.49%~11.67%;弹体头部刻槽降低了混凝土碎块对弹体头部的摩擦作用力,导致头部刻槽结构弹体质量损失率为2.61%~2.00%,小于尖卵形头部结构弹体的质量损失率3.19%~3.79%。

轮胎/路表间水膜受力和排出特征及其受刻槽参数的影响分析

为研究轮胎作用下水泥混凝土路表水膜受力特征及其受刻槽的影响,采用SolidWorks和Ansys WorkBench,构建了轮胎-水膜-路表有限元模型,基于CFD控制方程和流固耦合理论,分析轮胎作用下路表水膜流动规律以及水膜厚度、行车速度、刻槽宽度、间距和方向对轮胎所受动水升力的影响。结果表明:轮胎迎水面所受动水升力随水膜厚度的增加而增大;当水膜厚度超过轮胎花纹深度后,动水升力增幅明显变大;增加路面刻槽宽度或减小刻槽间距,能够有效地降低轮胎所受的动水升力;在相同的刻槽参数下,路面横向刻槽的排水性能和对动水升力的降低幅度要优于纵向刻槽。

刻槽阻尼钻具孔内降阻防喷钻进技术研究

针对突出煤层瓦斯抽采钻孔易发生喷孔瓦斯超限的问题,围绕在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的研究思路,设计了刻槽阻尼钻具,进行了组合钻具实验室阻尼效果分析,同时使用R780地质管材加工钻具,对钻具强度进行了仿真校核,并在屯兰矿18407轨道巷开展了现场钻进工业性试验。结果表明:通过刻槽阻尼钻杆一次卸压,扩孔钻头消耗剩余瓦斯气流携带能量可以有效降低瓦斯喷孔压力,瓦斯压力变动主要受刻槽阻尼钻杆参数设计及扩孔钻头物理形状影响。实验室钻具阻尼效果分析得出,瓦斯稳定流过钻具刻槽阻尼段风压降低约73.5%.钻具强度校核表明,各项安全系数大于1.现场使用刻槽阻尼钻具施工,钻具在钻孔内削弱瓦斯喷出压力的作用明显,未出现喷孔瓦斯超限。

曲轴磨削砂轮端面刻槽工艺

在曲轴的主轴和连杆轴磨削过程中,由于轴肩端面和砂轮接触紧密,冷却和排屑困难、磨削热散失不及时,容易出现烧伤问题。有研究证明在砂轮生产环节采用高性能微晶陶瓷刚玉磨料、CBN超硬磨料制作砂轮,或制作不同结构层具有不同组织号的复合结构砂轮,或采用砂瓦组装磨具、端面刻槽砂轮磨削曲轴具有改善效果。本研究通过对砂轮端面刻槽前后磨削曲轴工况进行数据分析和建模,指导在曲轴的磨削加工实践中端面刻槽砂轮的应用,可有效解决在曲轴磨削时工件表面产生烧伤裂纹的现象,新工艺条件下工件的圆角及直线度也得以提高。

刻槽采样法在油页岩露天矿的应用实践

为了更加准确可靠地反映油页岩矿体、岩体赋存状况,更加有效地应用于矿山地质管理、选矿管理、提高矿石质量与产量;基于新疆天山北麓油页岩赋存状态及油页岩露天矿采矿工作特点,介绍了刻槽采样法在油页岩开采中的应用场景,如测线的选择、工具准备,化验方法、取样费用分析、取样质量保障与安全措施;并结合取样化验成果,进行了矿体圈定方法、测线柱状图及平面图绘制、刻槽结果应用示例论述。

水泥混凝土路面养护工程中铣刨及刻槽工艺的应用研究

为提高高速公路路用性能,结合某高速公路路面养护工程实例,阐述了水泥混凝土路面养护铣刨和刻槽的工艺及施工要点,分析了两种工艺对高速公路路用性能的影响,对两种处治措施的优缺点进行了总结,为高速公路养护项目施工提供参考借鉴。

不同刻槽纹理的水泥混凝土路面行车噪声特性分析

为了优化路表刻槽纹理,有效降低行车过程中轮胎/路面噪声,依托实际工程,开展了车载声强测试,分析了等间距横向刻槽、不等间距横向刻槽、拉毛深度和不同刻槽纹理类型对路面噪声强度的影响。研究结果表明:应关注不同刻槽工况下噪声强度的频谱分布,需重点关注连续噪声强度达85 dB(A)以上且介于2000~4000 Hz的噪声;可适当增大刻槽间距,减小刻槽深度,将噪声能量分散到更大的频率范围内,但需确保在人耳敏感的噪声强度范围内降低噪声强度;不等间距横向刻槽和浅刻槽虽然减少了轮胎/路面的声调尖峰,但增加了2000~4000 Hz的噪声强度;拉毛工艺对轮胎/路面噪声的影响很小,相比于横向刻槽,纵向刻槽没有明显的声调尖峰,整体噪声强度较为平缓。该研究成果可为优化城市水泥混凝土路面的刻槽方案提供参考,对减少城市交通噪声具有重要意义。

重载公路水泥混凝土路面的接缝施工及刻槽技术分析

交通工程中的重载公路施工难度较大、后期使用磨损程度较高,需要做好面板的接缝施工及刻槽处理,提升水泥混凝土路面结构的稳定性及路面摩擦系数,尽量减少路面裂缝、车辙、松散、坑槽等问题。文章针对重载公路水泥混凝土路面的接缝施工技术及刻槽技术进行分析,通过优化施工方案及技术应用,提升水泥混凝土路面的使用性能。

双层壳体内壳外刻槽对破片成型的影响

针对破片杀伤弹内层壳体外刻槽的双层壳体结构,利用LS-DYNA有限元分析软件对比分析了内壳刻槽参数对外壳破裂成型的影响。结果表明,同种工况下,U形刻槽和梯形刻槽内壳聚能装药结构外层壳体破碎成型优于V形槽,且在刻槽角度为45°和50°工况下,内壳梯形刻槽结构使外层壳体破片总动能最大;内壳的厚度、相对刻槽深度和刻槽角度均会影响该结构外层壳体破片成型,且内壳厚度影响最大,刻槽角度次之,相对刻槽深度最小;内壳厚度在1 mm~3 mm区间内,装药结构外层壳体破碎成型效果存在最优值,且装药直径为40 mm时,内壳最佳厚度为2 mm。

水泥混凝土路面的刻槽防滑技术

水泥混凝土路面是整个公路工程中非常重要的一部分,它的施工质量好坏直接影响着整个项目是否能够达到资源优化以及经济效益最大化。刻槽技术是水泥混凝土路面建设中的一项关键技术,需要施工企业严格遵守相关施工要求,唯有如此,才能够减少工期,增加项目投资效益。文章主要针对水泥混凝土路面刻槽施工概况和施工要点展开分析和探索。

基于实验和数值模拟的深度梯度刻槽管轴向耐撞性研究

带有外部周向宽刻槽的金属圆管受轴向冲击时将产生稳定的轴对称皱褶，因而是一种性能卓越的吸能元件。然而，均匀设置的刻槽将导致皱褶产生部位的随机性。为进一步控制刻槽管的屈曲模式并提高其轴向耐撞性，对其沿管长方向设置连续的深度梯度刻槽。通过精确的实验和数值模拟对深度梯度刻槽管在不同冲击速度和冲击端下的耐撞性进行了讨论。结果表明：刻槽管在轴向压溃过程中将产生随机渐进屈曲、随机塑性屈曲及顺序渐进屈曲三种变形模式。深度梯度刻槽管更容易产生稳定的顺序渐进屈曲模式，并能克服高速冲击带来的局部效应。此外，深度梯度的加入能够大幅度增强刻槽管轴向的耐撞性。

刻槽钻杆应用于突出煤层钻进的合理参数研究

为充分发挥刻槽钻杆应用于突出煤层钻进的优势,分析了刻槽钻杆螺旋槽宽度、深度、螺距的变化对排渣效果的影响情况。建立Ф50刻槽钻杆煤层钻孔三维模型,对不同参数的刻槽钻杆在钻孔内的排渣情况进行数值模拟。研究结果表明:螺旋槽宽度为12 mm,深度为1.1 mm,螺距为76 mm,排渣效果最优;通过突出煤层钻进工业性试验,钻进深度平均提高36.2%,钻进效率提高41.5%,且刻槽钻杆表面温差较小。

刻槽弹体旋转侵彻混凝土效应试验研究

为研究刻槽弹体旋转侵彻混凝土靶的侵彻性能,利用14.5 mm滑膛枪发射平台,进行了非旋转的卵形弹体与刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶试验研究,同时利用14.5 mm线膛枪发射平台,进行了旋转的卵形弹体和刻槽弹体侵彻砂浆混凝土靶和石灰石混凝土靶试验研究。两种发射平台对比试验结果表明:采用卵形弹体头部刻槽和旋转侵彻的方法,使对混凝土目标的破坏从单一的挤压破坏变为挤压与环向剪切联合作用的破坏模式,达到了减少轴向阻力和提高侵彻威力的作用;相比于砂浆混凝土靶,石灰石混凝土靶具有较强的抗侵彻能力。

刻槽绝缘子真空表面闪络特性分析

基于一台长脉冲低阻抗强流相对论电子束加速器,对聚四氟乙烯、高分子量聚乙烯和聚碳酸酯在真空百ns高压脉冲下的绝缘特性进行了测量,重点研究了周期刻槽结构对材料绝缘强度的提升能力。实验表明:刻槽结构的引入可以有效地提高介质材料的闪络时延;聚碳酸酯是3种材料中比较优越的一个,刻槽处理可以使其闪络延时获得90%左右的提升。扫描电镜分析的结果也表明材料的表面特性是影响介质样品闪络时延的一个重要因素。