Research on numerical simulation of flow field in shallow-bath dense-medium separator

介绍了浅槽重介分选机的结构、工作原理和技术特点，并采用Fluent软件，对浅槽重介分选机内部的流场进行了分析和研究，得出了各主要位置的速度和速度变化规律。揭示了浅槽重介分选机在分选过程中的悬浮液体流场形态及运动规律，以为其结构设计和改进提供理论依据。

海上平台烟气余热利用分析与工艺优化

依托南海某在建钻采平台,从工艺原理、工艺流程、有机工质的选择、安全性、能源节约及降低二氧化碳排放等方面进行分析,论证有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)技术在海上平台应用的可行性。根据能量梯级利用原则,设计一套优化的烟气-导热油-热用户系统,利用透平废热实现ORC发电、生产系统加热及溴化锂制冷的热电冷联产系统。

“双碳”目标下有机工质地热能热电联供系统浅析

在传统能源逐渐短缺、环境污染日益严重的情况下,“双碳”目标的提出具有重要的意义,可再生能源开发利用具有广阔的前景。现如今,利用有机工质作为循环介质是最常用的一种地热发电方式,通过清洁的有机工质进行换热不仅成本低,而且换热性能很强,能够很好的利用地下热水的热量。利用地热能设计的热电联供系统比传统发电系统节省占地面积小,同时此系统对环境保护有很大益处,与火力发电相比,使用地热资源发电能够很好的节省燃料同时减少CO_(2)、SO_(2)等废气的排放,对于推进实现“碳达峰”、“碳中和”具有重要意义。

液态金属在电子热控中的应用进展与挑战

液态金属作为当下科学和工业前沿的璀璨明珠,不仅是实际应用中不可或缺的重要组成部分,更是一个充满未知奇迹的探索领域。其独特的物理性质使得它在电子热控方面备受瞩目。文中剖析了热控应用中至关重要的典型液态金属的物理参数和性能,深入挖掘了液态金属在电子热控中的应用场景,介绍了它作为热界面材料、相变储能材料和循环工质的现状和研究进展,并进一步阐述了液态金属在电子热控应用中面临的主要技术挑战,提出了应对这些技术挑战的技术途径,指出了液态金属未来的研究方向。

中深部孤岛工作面窄煤柱沿空掘巷支护技术研究

孤岛工作面沿空掘巷存在围岩变形严重、控制难度大、成本高的问题。以某矿5103回风顺槽为研究对象,运用多种设计方法,综合确定护巷煤柱最佳宽度为6 m;提出顶板围岩浅部基础层、中部承载层和深部强化层多圈层高效支护技术,以长锚杆+柔性锚杆+长锚索为主形成多圈层承载结构。通过在5103回风顺槽进行工业试验表明,巷道围岩变形得到有效控制,取得良好的安全、经济效益,可为相似条件下孤岛工作面的开采提供借鉴。

TiO_(2)纳米颗粒形貌对热管工作性能的影响

为了研究介质形貌对热管工作过程的影响,利用水热法制备棒状、片状、菱状3种形貌的TiO_(2)纳米颗粒,采用两步法制备3种形貌TiO_(2)-水纳米流体,对热管内不同形貌工作介质的导热性能、热管工作过程的启动性能、等温性能和热阻进行试验研究,分析TiO_(2)纳米颗粒形貌对热管工作性能的影响。结果表明:热管内片状TiO_(2)-水纳米流体的导热系数大于菱状、棒状TiO_(2)-水纳米流体和基液水的;当加热功率相同时,片状TiO_(2)-水纳米流体热管启动温度最低,为(38.2±0.5)℃,并且相对于棒状、菱状TiO_(2)-水纳米流体热管,片状TiO_(2)-水纳米流体热管稳定工作时蒸发段与冷凝段的平均温度差减小2~3℃,总热阻减小4.4%~28.3%。

基于气液两相地热源的ORC发电系统工质筛选

针对以热源温度为140℃的气液两相混合地热流体为热源驱动的有机朗肯循环(ORC)发电系统最佳工质筛选问题,选取6种干工质,通过在MATLAB中搭建系统模型,分析了各工质蒸发温度对系统热力性能的影响,对比了不同蒸气质量分数下最佳蒸发温度随热源温度的变化规律,并研究了热源质量流量对系统净输出功率的影响以及蒸发温度对回灌温度的影响。结果表明:综合考虑工质的热力性能、物理化学稳定性、热源匹配性以及回灌温度对地热ORC发电系统的影响,工质R601a(异戊烷)可作为以140℃气液两相混合地热流体为热源驱动的ORC发电系统的最佳适用工质。

等离子射流在模拟液体发射药中扩展特性的数值模拟

为了深入认识液体工质电热化学炮中等离子射流的点火过程,开展了等离子射流在液体发射药LP1846模拟工质中扩展特性的研究,建立了等离子射流在液体中扩展的二维轴对称非稳态数学模型,并基于液体工质为水的文献实验进行模型验证。在此基础上对等离子射流在LP1846液体发射药模拟工质中的扩展过程进行数值模拟,分析等离子射流在扩展过程中形态的变化以及射流场压力、速度和温度的分布特性。结果表明,扩展过程中由于Taylor-Helmholtz不稳定性,等离子射流和液体发射药模拟工质两相间存在湍流掺混现象,并随着扩展逐渐加剧,表现为射流头部凸出并逐渐轴向拉长形成尖头,同时射流卷吸液体发射药模拟工质在Taylor空腔中产生液滴,且数量逐渐增多。此外,等离子射流扩展过程中近喷孔处由于液体发射药模拟工质回流而出现颈缩现象。射流场由于膨胀波-压缩波交替作用而存在波动现象,且在近喷孔处尤为剧烈,表现为压力场呈现高低压相间分布,速度场也呈类似分布。

柔性气囊弹射系统动力学特性研究

为了减轻导弹发射系统的质量和降低导弹发射的成本,研究了一种柔性气囊弹射系统,实现了对导弹做功。通过理论分析,试验验证和数值计算相结合的方法,对柔性气囊弹射系统的工作机理和弹射性能进行了研究。结果表明:通过粒子法计算柔性气囊展开过程的结果与试验测量结果吻合较好,误差不超过1.04%,验证了粒子法计算柔性气囊展开的准确性;柔性气囊弹射系统的弹射性能与弹射工质的种类、温度、柔性气囊的作用距离和作用面积等因素有关。在对弹射工质和柔性气囊结构参数的研究中发现:弹射工质的摩尔质量越小,温度越高,柔性气囊弹射系统的弹射性能就越好;当作用面积相同时,柔性气囊的长径比越大,柔性气囊弹射系统的弹射性能就越好;当作用距离相同时,柔性气囊的长径比越小,柔性气囊弹射系统的弹射性能就越好,导弹获得的动能就越大。

利用液化天然气冷能的冷热电联供系统热力分析与优化

为解决以甲烷作为燃料的固体氧化物电池余热利用、碳捕集以及液化天然气冷能利用问题,建立了一种新型的冷热电联供系统。该系统包括改进再压缩超临界混合工质布雷顿循环、跨临界CO_(2)回热朗肯循环和二级混合工质有机朗肯循环,对循环系统进行热力学分析、设备[火用]分析、经济成本分析,并利用遗传算法对系统参数进行多目标优化。仿真分析结果表明:提升改进再压缩超临界混合工质布雷顿循环的膨胀机入口压力、跨临界CO_(2)回热朗肯循环的膨胀机入口温度与二级朗肯循环中R14的质量分数可提升系统循环净功、热效率、[火用]效率并降低平均单位成本;在最优工况条件下,系统热效率、[火用]效率、平均单位成本分别为64.70%、47.85%、24.20美元/GJ。

长城六矿中硬顶板倾斜工作面切顶留巷关键参数研究

针对长城六矿1301S工作面沿空巷道围岩破坏失稳控制难题,首先,采用UDEC数值模拟方法揭示了1301S工作面侧向覆岩破断运动规律,发现侧向覆岩破断位置均位于巷道上方,且直接顶悬臂结构长度约为1.8m;其次,通过构建侧向覆岩结构力学模型,获得了切顶前后实体煤和矸石支撑体支承应力解析表达式,根据表达式进行算例分析得到切顶前后实体煤支承应力保持不变,均为1.27MPa,靠近巷道左侧矸石支撑体支承应力降低了56.89%;再次,通过理论计算确定了巷旁切顶参数,即切顶高度11m、切顶角度20°、切缝孔间距500mm;最后,设计了1301S工作面运输顺槽切顶留巷技术方案并开展了工业性试验。研究结果表明:切顶后巷道顶底板移近量和两帮移近量分别为1240mm和265mm,与未切顶相比分别降低了12.68%和70.22%,围岩整体稳定性较好。该研究可为相同或相似条件下切顶留巷技术应用及关键参数设计提供参考和借鉴。

中波广播发射机的工作原理与故障处理措施研究

以数字调幅(Digital Amplitude Modulation,DAM)全固态10 kW中波广播发射机为研究对象,介绍中波广播发射机的各个系统及工作原理,重点分析引起发射机故障的原因,并提出故障处理措施和注意事项,旨在为中波广播行业的设备故障处理提供参考。

双元碳氢混合制冷剂在饮料柜制冷系统中的应用研究

基加利修正案促使我国推进HFCs类制冷剂的削减和节能政策,其中碳氢混合制冷剂是近年间新兴的解决方案。本文以饮料柜为应用对象,建立了物理数学模型,通过仿真模拟和实验测试的方式,研究了双元碳氢混合制冷剂在饮料柜制冷系统中的可能性。结果表明,相比R290制冷剂,R600a/R290混合制冷剂性能更优,排气压力下降了24%,吸气压力下降了42%,耗电量下降了7.8%,噪音下降了5.6dB(A),可以作为新一代的饮料柜用制冷剂。

碘工质射频离子推力器放电特性仿真研究

碘作为空间推进器中极具发展潜力的工质,近些年备受关注。与氙气不同,碘工质放电的产物较为复杂,主要是I^(+),同时还包含了少量的I^(-)、I_(2)^(+)、I_(2)^(+)和I_(3)^(+)。虽然多价离子的含量较少,但对推力器的工作性能存在着不小的影响。文章基于等离子体放电建立二维轴对称模型,分别研究了质量流量、射频功率以及背景压力对两种主要电离产物I^(+)、I_(2)^(+)的影响。质量流量为20~70 mL/min,随着质量流量的增加,I^(+)略微降低,I_(2)^(+)略微增加。射频功率为100~650 W,随着射频功率的增加,I^(+)迅速增加,I_(2)^(+)略微减小。背景压力在0.001~0.1 Torr时,随着背景压力的增加,I^(+)先是快速增加,在p0=0.015 Torr左右,开始减小;I_(2)^(+)一直维持缓慢增加。在忽略电离损耗的前提下,对三个影响因素进行全因子实验设计分析(DOE),得出质量流量在60 mL/min,射频功率在150 W,背压在0.015 Torr时,得出最优产物中I_(2)^(+):I^(+)=0.204094,与仿真结果 I_(2)^(+):I^(+)=0.205069,误差为0.48%。

绝缘热管在大容量环保充气式开关柜应用可行性分析

文中首先针对热管传热原理进行了研究,基于CFD建模和仿真探寻了热管内部液态和气态工作介质冷凝蒸发的相互作用过程,通过与铜棒对比相同边界条件下的冷热端温度差和热阻,验证了热管高导热性的特点。然后对大容量充气式开关柜的温升传热过程进行了分析,对采用了热管结构的充气柜,在进行温度场仿真分析时将热管模型进行等效处理,忽略内部较为复杂的相变传热过程,可大幅提高计算效率,并通过试验验证了与气流场仿真结果的偏差在10%以内。最后提出了一种提高热管工作效率的绝缘热管结构,通过合理设计内部腔体、铜管嵌件和冷热段传热基座,并选用合适的工作液介质,使其同时满足绝缘和传热的要求,应用在12 kV/4000 A环保充气柜上,顺利通过了绝缘和1.1倍温升试验考核。

基于工质相变的变容储气A-CAES系统技术经济性分析

绝热压缩空气储能(adiabatic compressed air energy storage,A-CAES)系统通常采用恒容储气的方式储存空气,导致空气不能完全从储气装置内释放,存在能量储存密度低、单位储气成本高的问题。为此提出了基于工质相变的变容储气A-CAES系统,通过借助外部工质的压力迫使空气完全从储气装置中释放。然而,采用变容储气的方式增加了储气装置复杂性和设备投资成本。因此,本文对基于工质CO_(2)相变的变容储气A-CAES系统进行了技术经济性分析,并与恒容储气A-CAES系统进行了对比。结果表明,基于工质相变的变容储气A-CAES系统的能量储存密度为28.30 MJ/m^(3),比恒容储气A-CAES系统的储能密度提高了83.65%。采用变容储气的方式可以使储气装置的单位储气成本从49.17元/kg降低至36.59元/kg。在整个系统运行周期内,基于工质相变的变容储气A-CAES系统的动态投资回收期和项目净现值分别为7.36 a和101427.85万元,比恒容储气A-CAES系统减少了1.45 a和增加了3831.74万元。基于工质相变的变容储气A-CAES系统具有较好的应用前景。

面向超临界工况的印刷电路板式换热器研究进展与应用现状

印刷电路板式换热器(PCHE)作为一种新型紧凑高效热交换器,尤其适用于高温、高压等极端苛刻工况条件。本文介绍PCHE流道结构与布置形式,概述PCHE超临界流体工质特性及适用场景,综述PCHE流动传热关联准则式,总结PCHE的工程应用,并对其发展方向进行展望。

分流叶片前缘形状对叶片式混输泵性能的影响

叶片式混输泵在气液工况下极易产生叶顶泄漏涡和气液分离的情况,这会直接导致泵的性能下降,从而影响泵的输送效率致使生产成本增加。针对上述问题,基于CFD仿真对泵的叶轮引入分流叶片进行改型,并探索分流叶片前缘形状对泵性能的影响。研究结果表明:3种分流叶片前缘形状下的模型扬程均高于原模型,其中以曲率连续方案的扬程最大,为10.85 m,扬程和效率相比原模型分别提高31.83%和2.58%;当分流叶片厚度减小时,分流叶片前半部抑制介质分离的能力得到提升,液相在分流叶片吸力面的附着力增强;受带状泄漏涡被抑制的影响,曲率连续方案下叶轮内介质流动紊乱程度低,该抑制量化为叶轮进口液相减阻5.07%和气相减阻3.80%。研究结果可为后续混输泵的优化设计提供参考。

化工中小型企业核心工作法初探

化工中小企业管理难度大,面对大量繁琐的管理事务,管理层要做好工作,可以通过删繁就简抓核心事项。文章以重庆建峰浩康化工有限公司为例,结合多年管理实践,找到核心工作,构建工作主线,集中精力并深度落实。实践证明,经过公司深入创建的核心工作法,提升了管理效率。