喷嘴几何结构对涡线空化特性影响的数值模拟研究

为弄清喷嘴内燃油流动特性与涡线空化形态间的关系,阐明旋涡流动对涡线空化初生、发展的影响机制.本研究基于RSM湍流模型结合VOF多相流模型和修正的Zwart-Gerber-Belamri空化模型开展了不同针阀升程与喷孔高度下喷嘴内涡线空化特性数值模拟研究.结果表明:不同针阀升程下喷嘴内均产生了强烈的涡线空化,当针阀升程较低时,小尺度相干涡团加剧了喷孔内纵向涡核心区的不稳定性,影响了涡线空化形态的连续性.随着针阀升程增大,旋流区直接贯穿两个喷孔,小尺度相干涡团被抑制,喷孔内形成了稳定的强纵向涡核结构.此外,随着喷孔高度减小,喷嘴sac腔内的强烈单涡核旋流逐渐变弱,且逐步演变为反向双涡核弱旋流.

应急抢修钢桁梁动力响应销孔间隙影响分析

以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径恒定时,钢桁梁和车辆响应均随间隙增大而增大;在销孔间隙恒定时,钢桁梁和车辆响应均随直径增大而降低。相较于主桁高差,当存在对角高差时,销孔间隙对钢桁梁动力响应显著,而对车辆响应影响较小。此外,相较于钢桁梁竖向动力响应,销孔间隙对于横向水平动力响应的影响更为显著,设计与工程应用中应重点关注。

垮落带和导水裂隙带发育高度实测

在考虑顶板条件进行理论计算的基础上,使用新设备——双端堵水器进行现场实测,利用井下仰上孔分段注水测漏技术方法,更加精确地研究了A煤矿9+10#煤垮落带和导水裂隙带高度发育规律,均达到了较好的效果,为工作面布置与防治水工作提供了重要的参考依据,保证了矿井安全高效生产。

大采高工作面构造区超前深孔预注浆技术的实践

在山西霍尔辛赫煤业3105工作面,针对煤层上覆泥岩层不稳定性和局部仰采造成的采高异常问题,实施了超前深孔预注浆技术。通过地震勘探和现场评估,划分了7个地质异常区域,制定了精准的钻孔布置策略,应用分次成孔和深孔封孔技术。工业性试验显示,154个钻孔共使用805.12 t注浆材料,平均每孔5.92 t,成功降低了冒顶率86%以上,显著提升了矿井的安全性和稳定性,证明了该技术在大采高工作面的有效性。

大采高工作面临空巷道动压显现机理及预控技术研究

临空巷道围岩变形控制是巷道控制的技术难点,煤层开采厚度越大、覆岩强度越高,临空巷道变形控制难度越大。针对榆树坡煤矿大采高工作面开采的临空巷道动压控制难题,建立了临空巷道侧向悬板结构的力学模型,理论分析得到基本顶侧向最大悬顶长度为4.69 m,基本顶应变能密度最大值位于煤柱内5.51 m处,其值为2.831×10^(6) J/m^(3),基本顶积聚应变能为3.269×107 J。进一步采用数值模拟的手段对临空巷道围岩塑性区发育、变形规律及围岩应力分布特征进行分析,得到临空煤柱支承应力可达35 MPa以上,是造成巷道煤柱帮锚杆索受力程度大、煤柱帮变形破坏的主要因素。现场采用“卸压孔+侧向切顶”的综合技术手段对临空动压巷道进行控制,设计卸压孔孔径为108 mm,孔深7 m;水力压裂孔分为L孔、S孔,孔径60 mm,间距8 m,垂直压裂高度分别为50 m、30 m,注水量80 L/min。现场实践表明,相比未实施卸压措施段,巷道围岩变形量减少30%以上,巷道底鼓情况得到明显控制。

基于SAC305焊料的红外激光植球功率和时间对焊点形态的影响

为了探究工艺参数对激光植球焊点形态的影响,采用激光器波长为1064 nm的激光植球设备对直径0.6 mm的SAC305焊球在覆铜板上进行植球。基于单因素实验法,通过红外测温系统对激光植球熔池温度进行测量,使用3D轮廓测量仪对焊点圆度、铺展直径、焊点高度、小孔直径和小孔深度等参数进行测量。研究了激光功率和加热时间对焊点参数的影响。结果表明,熔池温度在保温区出现先升高后降低的趋势;随着加热时间的增加,冷却区熔池的冷却速率逐渐降低;激光功率的增加使得熔池温度的升温速率增加且冷却区起始温度升高。随着加热时间和激光功率的增加焊点铺展直径和小孔直径相应增大,焊点高度逐渐降低;随着加热时间的增加小孔深度呈现先增大后减小的趋势;随着激光功率增加小孔深度逐渐增大。该研究结果可为植球工艺参数的选择提供参考。

1100 kV GIS断路器合闸电阻紧固螺栓断裂分析

某型1 100 kV断路器合闸电阻触头发生故障,其中两颗短螺栓呈脱落状态,两颗长螺栓断裂分离。通过宏观检查、尺寸测量、金相分析等技术手段,从材料、连接和运行工况等方面进行分析。建立高精度有限元分析模型,考虑长、短螺栓的螺孔高度差异和运行荷载作用,分析其故障成因。结果表明:长、短螺栓材质均完好,但长螺栓呈现明显疲劳断裂形貌。进一步分析发现,当合闸电阻和主动弧触头压气缸完全紧固后,长、短螺栓的螺孔高度差异形成张力,使得长螺栓发生松动,连接板部位产生缝隙,长螺栓在长期分、合闸作用下发生疲劳断裂。螺孔高度差可认定为合闸电阻紧固螺栓断裂的主因。

聚烯烃弹性体纺黏非织造布生产工艺研究及性能分析

针对聚烯烃弹性体(POE)纺黏非织造布生产中存在的黏连问题,从原材料、纺黏设备及纺黏工艺三方面进行优化和改进,研究影响POE纺黏非织造布产品质量的关键因素。结果表明:对原材料、纺黏设备及纺黏工艺的优化可将聚丙烯(PP)添加量由8%降至3%,产品伸长率明显增大,由248%增大至368%;弹性回复率大幅提高,由23%提高至76%。

压缩机储液器回油孔设置对空调性能影响分析

压缩机储液器是压缩机的核心部件,起到缓解吸气脉动,改善噪音品质的作用,同时对制冷剂进行汽液分离,防止液态制冷剂进入压缩机引起液击。储液器与压缩机泵体相连接的管道上会设置回油孔,用于将沉积在储液器中的润滑油带回到压缩机缸体中进行润滑。回油孔的孔径和高度对压缩机的回油、回液起着至关重要的作用,结合产品开发中遇到的问题,分析回油孔高度的设置对空调性能的影响,为同类问题的解决提供经验借鉴。

深孔注浆在大采高工作面末采中的应用

5303大采高工作面在末采期间面临煤壁片帮问题并有冒顶征兆,为实现采面末采期间安全高效回采,提出通过深孔注浆技术提高末采段煤岩体强度及稳定性。在53031巷及53032巷内分别布置注浆钻孔,对注浆钻孔布置方案、注浆材料、设备选取等进行分析,现场应用表明,末采阶段注浆后煤岩体承载能力得以显著提升,采面在末采期间保持快速推进,末采50 m耗时10 d即回采结束,末采期间片帮发生降至2~6次/班、最大片帮深度为450 mm,且末采期间未有片帮征兆。通过深孔注浆为5303大采高工作面末采安全高效回采创造良好条件。

环模特性对饲料颗粒成型率影响探究试验

为提高饲料颗粒成型率和环模制粒机的制粒效率,结合生产实际,设计了三因素三水平正交试验,探究环模模孔长径比、有效高度和转速对饲料颗粒成型率的影响。结果表明:环模结构中模孔长径比对饲料颗粒成型率影响最大,其次是环模转速,环模高度对饲料颗粒成型率的影响效果最小;饲料颗粒成型率最高的优化组合方案为模孔长径比11、环模转速330 r/min、环模高度130 mm。探究结果可为后续改进制粒机结构、提高饲料颗粒质量、减少制粒机关键部件磨损、降低加工成本提供新视角和新方法。

苯加氢萃取塔浮阀塔盘及塔内件的改造

通过对萃取塔圆形浮阀塔盘及塔盘内件进行技术改造,采用新型多孔梯形浮阀塔盘及降低塔盘溢流堰高度,增加塔盘降液孔底隙高度,使萃取塔分离效率提高,萃取塔的操作弹性增加到50%,萃取塔的塔盘阻力降低50kPa,塔顶非芳烃产品硫含量降低了95%,溶剂塔纯苯产品质量优级效率从40%提高到98%,萃取塔的处理能力增加20%,萃取塔底及溶剂塔的操作温度降低30℃~34℃,萃取塔、溶剂塔的能耗降低30%,溶剂分解变质速度大幅降低,达到了提质、降耗、节能、增加效益的效果,使生产长周期稳定运行,取得了较好的经济效益、环保效益及安全效益。

采空区侧超前切顶沿空掘巷围岩稳定特征研究

沿空掘巷可以有效缓解煤炭开采过程中的浪费问题,提高采出率。窄煤柱的合理尺寸将会影响到工作面的安全高效开采。基于某矿井221上01工作面轨道巷工程地质条件,通过理论分析与数值模拟,研究确定了轨道巷留窄煤柱沿空掘巷的合理煤柱尺寸,提出了采空区侧向顶板超前预裂断顶,优化区域应力环境,并分析了深孔预裂爆破切顶的技术参数,确定了最终的实施方案。结合采场侧向支承压力分布规律及锚杆安设原则,理论计算出窄煤柱的合理宽度在4.47~5.52 m。采用FLAC3D数值模拟分析了煤柱宽度为分别为3 m、4 m、5 m、6 m、7 m条件下的围岩状态,从应力、位移、塑性区3方面综合分析,确定最佳煤柱尺寸为5 m。结合FLAC3D有限差分软件,分析对比了不同切顶角度以及高度的情况下,巷道围岩的应力状态,垂直位移以及塑性区分布;选取了切顶高度15 m,切顶角度10°为切顶的最佳参数;结合深孔预裂爆破裂缝的形成机理,并依据大部分爆破工程经验给出本次爆破切顶所涉及的相关爆破参数。结果显示选择恰当的切顶参数可使得煤柱尺寸应力集中越小,验证了爆破参数的可行性。

半横向通风方式隧道内污染物分布的数值仿真

某城市公路隧道采用半横向通风方式进行火灾排烟,其排风孔位于隧道侧壁顶部。针对该城市公路隧道,运用CFD数值仿真方法建立1:1的三维数值仿真模型,模拟不同工况下,开启不同形状排风孔时,隧道内的风速、风压以及污染物浓度的分布情况。研究表明,排风孔所在位置的隧道横断面上,形成一个左侧区域负压较高、压强变化梯度大而右侧区域负压较小的"排风横断面";随着排风孔开口高度的增加,排风横断面上负压分布向右侧扩大,右侧区域风速增加,有利于右侧区域内污染物的稀释,而左侧区域竖直方向风速减小,左下角区域风流方向紊乱,左侧区域污染物不能得到有效稀释,浓度较高。

板上充气状态下立体传质塔板液体提升量研究

以空气-水为实验物系,在直径为600 mm的实验塔内,通过向板上液层中充气来模拟板上的泡沫状态,测定了立体传质塔板CTST液体提升量的变化情况。考察了不同操作条件下板上气体体积分数对液体提升量的影响,并由实验数据拟合出板孔动能因子、板上液层气体体积分数、板上清液层高度对相对液体提升量影响的关联式。结果表明：相对液体提升量随着板上液层中气体体积分数的增加而降低;气体体积分数相同时,相对液体提升量随着板上清液层高度的增大而增加、随板孔动能因子的增大而减少。

覆膜开孔蒸发条件下土体高度对水盐运移的影响

通过不同高度土体在不同覆膜开孔率条件下的室内蒸发试验,研究了土体高度变化时水盐分布的差异与相互联系。试验结果表明,不同高度土体的单位深度累积蒸发量与时间变化符合Gardner理论关系,单位深度累积蒸发量与时间和土体总高度存在二元线性函数关系;单位深度累积蒸发量和单位膜孔面积单位深度累积蒸发量均与土体高度和覆膜开孔率存在较好的函数关系;土体高度越小,单位深度含盐量和盐分浓度变化幅度越大,土体高度是影响盐分上行的影响因素之一;覆膜开孔限制土壤水分蒸发速度进而影响土体盐分表聚,因此减小覆膜开孔率可以有效减少土体盐分表聚。

射流冲刷试验及其在黄河潼关河段的应用

为解决黄河潼关河段射流清淤工程有关技术问题,分析其冲沙效果,利用室内水槽进行了静水、动水条件下射流冲刷试验.试验采用容重为 0 021 5N/cm3、孔隙率为 0 61的粉煤灰. 根据水槽试验研究,提出了能较好反映不同粘性床沙的射流冲刷坑尺寸的射流能力指标F0 60 (d/D)-0 19,并建立了冲刷坑尺寸与F0 60 (d/D)-0 19的关系;同时在潼关河段进行了现场试验,研究了喷嘴距床面的最优高度,提出喷嘴距床面的最优高度在 0 7m左右.并初步分析了潼关河段的射流冲刷效果,射流冲刷后,含沙量明显增加;通过 5年的清淤实践,平均每年射流清淤可使潼关高程在汛期降低 0 15m左右.

成品油管道泄漏计算新模型研究

以油滴为研究对象,利用经典力学的基本理论对油滴的运动过程和受力情况进行分析,建立了计算成品油管道小孔泄漏喷射高度的数学模型,利用该模型可直接根据油品喷射高度和角度反算泄漏孔径。实例计算表明模型准确性较高。

新型低硅TRIP590及TRIP780钢的综合成形性能

随着节能环保和安全性要求的不断提高,使用超高强度钢生产零件以实现轻量化成为了汽车厂商的主要趋势之一。通过对新型低碳低硅相变塑性钢(TRIP590和TRIP780)力学性能、金相组织以及胀形、杯突和扩孔等试验,研究了这两种TRIP钢的成形性能。得到的FLD0值分别达到25.7%和26%;杯突值达到11mm以上;扩孔率分别达到51%和22%,表明材料具有良好的成形性能。用试验钢冲压复杂车身零件的结果表明,试验钢能够应用于汽车轻量化零件的生产,具有广阔的市场前景。

高位钻孔抽放瓦斯技术研究

新疆焦煤集团1890煤矿在生产中受上隅角瓦斯超限的影响很大,根据1890煤矿6#煤层的实际情况,结合高位钻孔抽放卸压瓦斯的技术原理,利用COMSOL Multiphysics软件模拟和经验公式,确定了适合16122-1工作面高位钻孔的终孔点高度、钻场间距、钻孔抽放半径、钻孔控制范围等设计参数,解决了回采工作面上隅角瓦斯超限的难题。