光热站辅助生物质燃气炉燃烧与升负荷优化大涡模拟

生物质燃气炉设计对于提高低碳能源整合利用具有重要价值,采用LES(大涡模拟)方法,分析热管区温度分布及升负荷时出口参数变化,提出敏感温度T_(a),并分析燃料增加比b对其影响,以焓降分析底部燃烧口角度及位置的影响,得出结论:增加底部入口后,烟气流动更加顺畅,热管进、出口管温度不均情况缓解明显。在升负荷时,烟气分布更加均匀,换热均匀性提升。b=3时,流量差异较小。当底部入口角度为60°,距离热管区域距离为0.135 m时,效果最佳。整体上,增加底部燃烧口在提升设备的运行效率的同时,能够显著改善运行安全性,具有较高的应用价值。

莱钢降低铁水温降关键技术研究与应用

为降低铁钢界面铁水温降,莱钢自2020年开始,通过开发“一罐到底”组织模式、铁水罐型统一、铁水运输选用汽车运输、配罐模式优化以及铁水罐加盖和高效脱硫工艺等,使莱钢运输效率明显提升,转炉入炉铁水温度持续提高,为进一步降低铁钢比、稳定转炉操作,提供了有利条件。通过各项技术研究与应用,莱钢铁水温降由230℃逐步降低到156℃,其中汽运铁水温降达到85℃,达到国内先进水平,为国内各大钢厂降低铁水温降提供了宝贵经验。

500 kA铝电解槽阴极方钢电渣焊工艺的研究及应用

分析了影响电渣焊焊缝质量的因素:焊接电压、电流密度、渣池深度、焊丝送进速度、熔嘴与阴极钢棒两侧之间的距离等,优化了相应的工艺参数,焊接实践表明:启动6个月炉底压降平均值降低15.4 mV、平均工作电压降低0.09 mV,外观质量有较大改观。

鞋底前后落差对慢跑运动员髌股关节的影响研究

髌股关节痛是一种很常见的膝关节运动损伤,鞋底前后落差、着地方式、运动环境等均会对髌股关节应力造成一定影响。对此,本文在简单分析髌股关节损伤的基础上,设计了0、5、10和15 mm 4种鞋底前后落差对髌股关节的影响试验。选取18名男性受试者,分别穿着不同鞋底前后落差的运动鞋以4 m/s的速度慢跑,通过三维测力台、运动捕捉系统采集受试者的生物力学数据,得出测试结果:在受试者足部着地瞬间,鞋底前后落差对足地角大小有显著影响;相比高落差运动鞋,穿着无落差运动鞋慢跑时下肢髌股关节应力峰值较低,同时应力峰值时刻髌股关节压力、伸膝力矩、股四头肌活动等也得以减弱,从而降低髌股关节运动损伤风险。

电解槽启动初期炉底压降升高原因分析及处理措施探讨

着重分析预焙铝电解槽炉底压降的组成部分和影响炉底压降升高的主要因素,针对新启动槽提出采取优化工艺技术条件、规范操作流程等措施,以此来减少炉底沉淀物,从而有效控制炉底压降升高,达到规整炉膛及高产高效的目的。

武汉临江地区防渗帷幕对抗浮设防水位影响研究——以武汉市二七片区地下环路工程为例

以武汉二七片区地下环路工程建设为例,收集工程场区地形地貌、水文地质和抽水试验等勘察资料和汉口水文站、地下水监测井超过1个水文年的观测资料,综合研究工程场区的钻孔资料,将种类繁多的地层概化成填土、黏性土、砂类土和基岩4种水文地层,在基坑不设置帷幕、设置悬挂式帷幕和落底式帷幕三种工况下,采用有限元分析软件FEFLOW模拟地下水渗流场,通过比较三种工况下基坑内水位变化,分析防渗帷幕对抗浮设防水位的影响。结果可知:(1)工况1情况下,工程场区地下水主要接受长江补给,向西侧汇流,从江边向内陆水力梯度逐渐降低、流速逐渐变慢;(2)工况2采用落底式帷幕情况下,垂直防渗帷幕方向上的地下水渗流受到明显的抑制,但地下水沿侧向绕过防渗帷幕向工程场区内部流动,在帷幕底部基岩接触面上绕过防渗帷幕缓慢渗透,工程场区中部被地下环路的防渗帷幕所圈闭,地下水位最低,地下环路内部受防渗帷幕的止水效果影响,水头明显低于外部;(3)工况3采用悬挂式帷幕的情况下,帷幕底部依然存在地下水渗流通道,若最高水位持续时间较长时,虽然悬挂式防渗帷幕改变了某些区域的地下水渗流路径,但不能有效抑制地下水位的上升,在地下环路内部,临江一侧地下水位与长江水位保持持平,地下水位沿渗流路径逐渐降低。研究结论为其它类似条件的工程提供借鉴和参考。

回转式阳极炉液面下出铜方式的开发与应用

回转式阳极炉在阳极铜浇铸作业过程中存在铜水落差高、飞溅大、铜水温降大、浇铸结束后残余废铜多的问题。为了解决这些问题,贵溪冶炼厂设计了一种滑板出铜装置。实现了阳极炉底部出铜,大幅降低了出铜过程铜水落差、减少了废铜产出量,减少了铜二次冶炼成本。减少了燃料单耗,杜绝了铜水带渣可能,阳极板产品质量得到提升。

基于多参数测量柱塞的井底流压连续监测及应用

为了连续监测井底流压,为井区压力监测、气井生产及排水采气策略的制定提供理论和实际指导数据,以井区柱塞井为研究对象,依托井下多参数测量柱塞内置的压力、温度和加速度传感器,经过内置算法得到柱塞运行过程中沿井筒的温度和压力分布,并对获取的井底流温和流压数据进行分析。结果表明,得到的柱塞运行过程中沿井筒的温度和压力分布,有助于分析气井积液和井下压力等生产状况。获取的流温流压数据准确可靠,Y4-3井使用井下多参数测量柱塞实施气举排水采气工艺后,套压下降速度缓慢,平均降速为0.0019MPa/d,年下降0.6935MPa;井底流压下降速率为0.0004MPa/d,低于井口套压的压降速率。井口套压的下降速率和井底流压下降速率并不一致,前者是后者的4.75倍,井口套压的变化并不能直接反映井底流压的变化,原因在于环空的积液量情况未知且较难预测。

泄洪洞弧形闸门突扩突跌出口段三维流动的数值模拟

采用双方程紊流数学模型和自由面VOF方法,对有压泄洪洞弧形闸门突跌突扩出口段三维流动进行数值模拟,获得了空腔形态、侧墙水翅、压力分布等水力学要素,探讨了空腔冲击点涡旋对气流的吸卷作用,并研究了空腔的回水特性.计算与模型实验数据符合良好,表明数学模型对有压泄洪洞弧形闸门突跌突扩出口段复杂流场有较好的预测能力.

弧形闸门突扩跌坎式通气减蚀研究进展综述

偏心铰弧形闸门门座结构特殊 ,所处水流情况复杂 ,实际运行中大多数是成功的 ,但也有少数发生空蚀破坏。应找出发生空蚀破坏的原因 ,并提出改善措施 ,使工程应用建立在可靠的基础上。

泄洪洞突扩突跌段空化特性的试验研究

结合九甸峡水利枢纽泄洪洞工程,在常压模型试验的基础上,通过减压模型实验,探讨了光滑壁面及存在多种尺度凸体时,弧形闸门突扩突跌段侧墙在各级水位及各种相似真空度下的空化特性。实验结果表明,侧墙压力分布特性类似于易于发生空化的反弧段,在清水区内空化特性对不平整度比较敏感,而掺气区域对空化噪声有很好的屏蔽作用。

有压出流条件下突扩突跌掺气设施空腔长度研究

掺气减蚀措施可以减免高速泄水建筑物的空蚀破坏。采用突扩突跌掺气设施,会同时形成底空腔及侧空腔,获得较好的掺气减蚀效果,对建筑物底板及侧墙均起到良好的保护作用,在有压出流条件下,通过对突扩突跌掺气设施水工模型进行不同突扩宽度、跌坎高度、下游坡度、来流条件下的模型试验,初步确定了跌坎高度、突扩宽度、下游坡度对空腔长度的作用方式。结果表明,有压出流条件下,在其他条件相同时,底空腔长度与突扩宽度、跌坎高度均呈正相关关系,与下游坡度呈反相关关系;侧空腔长度与突扩宽度呈正相关关系,与跌坎高度及下游坡度均成反相关关系。最后通过量纲分析拟合出有压出流条件下,相对侧空腔长度与综合水力参数X的关系,得到在X<8时计算侧空腔长度的经验公式。

突扩跌坎掺气设施深化研究

高速水流下的空化空蚀和高水头下的闸门止水问题是高水头泄水建筑物运行所遇到的2大问题。为深入研究突扩跌坎掺气设施,进一步了解其水力特性和空化特性,以某水利枢纽孔板泄洪洞中闸室通气系统和突扩跌坎掺气设施为具体研究对象,通过建立比尺1∶20的局部水工模型,分析研究了通气孔风速、流态、压力、掺气浓度等水力特征参数,并将试验结果与原型观测结果进行了对比。结果表明:该工程布置的掺气效果良好,试验所得通气管内风速随闸门开度变化的趋势、水流掺气浓度、压力及其脉动在数值上与原型观测结果均一致,说明工程原型观测与模型试验对比验证是成功的。理论研究和实际运用均表明,结合闸门止水和掺气减蚀要求的突扩跌坎布置,是符合实际需求且安全可行的,同时也是解决高水头条件下闸门止水和掺气减蚀的有效措施,具有广泛的推广应用价值。

钢包内喷嘴与透气砖吹氩去夹杂水模型研究

通过选择乳状液滴模拟夹杂物和偏心底吹钢包水模型实验,考察了喷嘴和透气砖吹气条件下时间、吹气量对夹杂物去除行为的影响规律．结果表明:较小气量和较大气量分别在8和16 min内可将绝大部分的模拟夹杂物去除, 28 min内可将模拟夹杂物几乎全部去除;喷嘴吹气时存在一个最佳去夹杂气量,而透气砖吹气时较小气量的去夹杂效果要好于较大气量,且在一定的气量范围内通过透气砖吹气的去夹杂效果要明显好于通过喷嘴吹气．

煤层气欠平衡钻井环空注气工艺优化

充气欠平衡钻井技术是目前煤层气钻井中减少煤储集层伤害、保护煤储集层最常用的措施之一。针对煤层气羽状水平井充气欠平衡钻井技术特征,优选了水平及竖直井筒内多相流动压降计算模型,确立了井底欠压值的求解方法,给出了求解的计算流程。根据沁水盆地煤层气田某羽状水平井实际资料,通过对不同注气压力、不同注气量以及不同钻井液排量条件下井底欠压值的计算和分析得出:当环空注气压力一定时,井底欠压值随钻井液排量的增大而单调递增,且环空注气量越大,井底欠压值越小;在最佳环空注气压力条件下,当钻井液排量一定时,井底欠压值随着环空注气量的增大而单调递减,当环空注气量一定时,井底欠压值随着钻井液排量的增大而增大。利用该计算模型和计算方法,结合现场欠平衡钻井工程要求,可以优化出最佳的环空注气工艺参数。

基于无因次压降曲线的注水优势流动通道识别方法

根据试井基本理论,推导无因次井底压降表达公式,以冀东南堡陆地中浅层油藏资料为基础,建立典型井组数值概念模型,计算分析7个渗透率范围10种渗透率差异倍数下的无因次压降图版。理论分析和数值概念模型计算均表明:采用无因次压降可以消除注水量、吸水地层厚度、地层压力等参数对井底压降特征的影响;在研究区块油藏条件下,当渗透率差异超过6倍后,可形成优势流动通道。

九甸峡泄洪洞突扩跌坎体型的水力学试验

通过水力学模型试验,对偏心铰弧门突扩跌坎体型的水流流态、空腔特性及其对掺气量、侧墙压力分布和水下噪声等的影响进行了观测,对突扩跌坎体型水力及空化特性进行了研究,确定突扩宽度Δb=0.8m,并以突体高度低于4mm作为施工不平整度的控制标准。

突跌突扩掺气坎水力特性的三维数值模拟

采取VOF方法和RNG紊流模型对某工程泄洪底孔突跌突扩掺气坎的三维水流进行数值模拟研究,得到了水面线、流速、压力沿程分布、水流空化数和掺气空腔特性等水力学要素,并将部分计算结果与模型试验结果进行了对比,两者符合较好,表明采用数值模拟的方法来研究泄洪底孔突跌突扩掺气坎的复杂流场是可行的,但数值模拟方法还不能有效地预测掺气空腔的回水特性。

基于模糊数学方法优化煤层气井底流压下降制度

合理的煤层气井井底流压初期下降制度是决定煤层气井高产和稳产的重要因素,应用模糊数学的基本方法分析柿庄南区块煤层气排采初期高产井井底流压下降制度,将影响煤层气排采初期井底流压下降制度的因素记作一个模糊集合,确定其权重分配并构造隶属函数,为调整煤层气低产井的井底流压压降制度或为未投入运行井制定合理的井底流压下降制度提供依据。通过某高产井L-1的验证,该方法确定的压降制度在区域7内与实际压降制度符合较好,压降特征参数的相对误差均小于20%,说明模糊数学方法能够用以优化煤层气排采初期井底初期流压下降制度。

羽状水平井欠平衡钻井环空流动特性研究

羽状水平井欠平衡钻井技术是近几年来国内外煤层气开发中普遍采用的一项减少储层伤害、提高低渗储层煤层气采收率的新技术。针对该技术的技术特征,建立了物理模型和数学模型,结合现场井例分析了井筒环空内各流动特性参数的变化规律。结果表明:井底压力随泥浆排量的增加单调递增,同一泥浆排量条件下,环空注气量越大,井底压力值越低;羽状井自注气点至井口的井筒环空内,水平段由于静液压力占主导,空隙率、混相流体流速增长幅度较小,混相流体密度少许降低,压降损失也较少;竖直井筒环空内空隙率及混相流体流速自井底沿井筒向上初始缓慢增大,当环空压力降低到一定程度后,由于气液滑脱效应,而急剧增大,环空内混相流体密度变化规律与之相反,环空压力自井底沿井筒向上呈线性减小。