平陆运河与沙坪河交汇河段通航水流条件试验研究

平陆运河沿线支流众多且支干落差大,支流突发洪水对运河通航水流条件影响较大。选取入汇角度大、支干汇流比大、河底落差大的沙坪河入汇河段为研究对象,采用1:50正态河工模型试验,对沙坪河入汇河段通航水流条件进行系统试验研究。模型试验结果表明,受支流突发较大洪水和支干河底落差较大影响,运河航道内横向流速大且流态紊乱,加之支流口上游铁路桥限制,消能措施布置长度有限,不能达到较好的消能效果。分析认为主要问题在于支流洪水汇入运河后运河横向流速较大,因此治理方案主要解决“调顺水流+消能”的问题。在交汇处布置导流堤、透空消能墩、底部斜向透空式隔流堤,在支流内采取消力池、消力槛等消能措施并进行系列方案对比试验,发现优化方案Ⅲ的通航水流满足通航要求且不会对支流内铁路桥造成影响。

斜置槽道在翼型失速控制中的应用

翼型失速问题是风力机设计过程中需要重点考虑的气动现象,而引起失速的主要原因是附面层内流动能量不足,无法提供足够的附着力。利用翼型内部开槽,将大迎角状态时翼型下方的高动量气流引射进上部分离区可以有效解决这一问题。为了设计出具有更好气动特性的开槽翼型,研究了在不同宽度下2种不同形状的开槽对翼型气动特性的影响,通过观察不同开槽翼型的流场图和分析不同开槽翼型槽内、槽出口的气流流速,优化出具有更好气动特性的开槽翼型。经过优化设计的开槽翼型在深失速环境下,失速迎角增大了8°,相较于初始翼型,有了较大的气动性能的提升,并证明了开槽在较大迎角时有改善翼型气动特性的特征。

半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥颤振临界风速分析

为研究低扭弯频率比大跨度桥梁的颤振性能,以某主跨180 m的半分离式斜腹板双箱梁大跨单肋拱桥为背景(主梁扭弯频率比接近1.0),进行颤振临界风速分析。采用有限元法分析该桥动力特性,计算桥梁颤振稳定性;对比《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)推荐的3组理想平板颤振临界风速估算公式,基于Scanlan半逆解法的理想平板颤振临界风速,考虑主梁形状与攻角修正系数确定颤振临界风速范围;采用强迫振动数值模拟识别颤振导数,获得精确颤振临界风速,进一步计算半分离式斜腹板双箱梁的形状和攻角系数。结果表明:该桥主梁扭弯频率比较低,颤振稳定性低于500 m级大跨度双肋拱桥;规范推荐的理想平板颤振临界风速估算公式在小扭弯频率比时差异较大;半分离式斜腹板双箱梁形状修正系数小于分离式双箱梁而大于P-K梁、带斜腹板箱梁,攻角修正系数略大于这3种形式主梁。

气吸倾斜圆盘式蚕豆精密排种器设计与试验

针对蚕豆播种机械化程度低、精密播种效果差的问题,结合倾斜圆盘式排种器与气吸式排种器的优点,设计一种气吸倾斜圆盘式蚕豆精密排种器。首先,阐述排种器结构及原理,根据蚕豆的种植农艺要求及种子物理特性,对排种圆盘直径、型孔数量及形状等关键部件进行设计;然后,利用Fluent软件对不同形状气孔对气室流速及压力影响进行仿真分析,确定最佳的气孔形状;最后,以转速、型孔直径和气孔负压为试验因素,合格率、漏播率和重播率为试验指标,在JPS-12型视觉排种器性能试验台上进行正交试验。试验结果表明:当转速为78 r/min、气孔负压为2 kPa、型孔直径为23 mm时,排种试验合格率为93.67%,重播率为4.33%,漏播率为2%。

逆流分选柱的应用现状及理论分析

逆流分选柱是近20年来国内外普遍用于煤炭分选的液固流化床设备,主要由流化床和斜板区域两部分组成。逆流分选柱适用范围广,能有效分离具有一定密度差异的两种矿物,能应用于细粒物料的分选。因此,逆流分选柱不仅局限于煤炭的分选,对于铁矿或有色金属矿也有一定的分选效果。在绿色矿山政策的倡导下,重选这类污染小、成本低的选别方法更加不可或缺,而在矿石性质愈发复杂的情况下,传统重选设备越来越难以高效便捷地处理物料。对此,本文就几类主要的逆流分选柱进行详细阐述,并解释其对应的分选理论,为此类新型重选设备的应用提供参考。

伸缩式斜柱对垂直轴风力机气动性能影响研究

为改善垂直轴风力机动态失速特性,提出一种可随风力机方位角变化而自动伸缩的斜柱结构翼型。以NACA0021翼型为研究对象,采用数值模拟方法,分析其对垂直轴风力机动态气动性能的影响。结果表明:伸缩式斜柱在作用方位角内可显著抑制流动分离并提高垂直轴风力机转矩,最大风能利用系数较原始翼型提高13.6%;同时,伸缩式斜柱可使最佳工况点向低尖速比偏移,提高整机运行过程中的稳定性。

循环流化床锅炉下排气旋风分离器的研究进展

下排气旋风分离器常用于循环流化床锅炉中,起到气固分离及颗粒回收等作用。综述下排气旋风分离器的结构形式及工作原理,概括循环流化床锅炉运行过程中存在的烟气飞灰含碳量高、燃烧不稳定、烟气除尘要求高、对煤质适应性较差等问题,介绍对分离器的底锥斜面、导流体和排气管等几种结构的改进措施及气固分离效果。提出对下排气旋风分离器的优化改进应从结构改进组合应用、内构件的安装与使用、新型分离器的开发以及设备使用寿命的提高等几方面入手实施。

入口结构对旋风分离器分离效率的影响

以135MW循环流化床锅炉为原型,按1∶10的比例搭建了旋风分离器冷态试验台,设计了折角过渡和平滑过渡2种入口烟道和15°、30°、45°3种入口下倾角,对比研究了不同入口烟道形式和入口下倾角对旋风分离器分离效率的影响.结果表明:在相同条件下,折角过渡入口烟道旋风分离器的分离效率比平滑过渡入口烟道旋风分离器的分离效率高;分离效率随入口下倾角的增大先降低后升高;旋风分离器的分级效率随入口烟道结构和分离器入口下倾角的变化规律与总分离效率随二者的变化规律趋势一致.

块煤重介浅槽分选机在田庄选煤厂的应用

针对田庄选煤厂块煤再选工艺系统中存在的问题,选用2台MZC8/54型块煤重介浅槽分选机代替原001再选斜轮分别作为戊组和己组块煤再选设备,在不增加厂房空间的基础上,分别建立了2套独立的块煤主再选系统和主选"直通"选煤工艺,有效解决了当前块煤系统的瓶颈,提高了入选产能。阐述了MZC8/54型块煤重介浅槽分选机的结构、技术特征及工作原理,并分析了该设备在田庄选煤厂块煤再选工艺中的应用效果。结果表明:MZC8/54型块煤重介浅槽分选机投入运行以来,块煤主再选工艺更灵活,块煤再选工艺影响时间从技改前每月2.2 h减少为零;实现了主再选双系统的并行运行,年处理能力由370万t提高至1000万t;厂房布置简洁,煤流顺畅,方便生产管理;增设了"直通"选煤工艺,减少了转载环节对现有生产系统的影响,增加了系统的可靠性。改造后田庄选煤厂每年创造效益约280万元,每年节约选煤成本约1000万元。

一种新型的缓倾斜多层矿体采矿技术

针对传统缓倾斜多层矿体的采矿方法 ,如全面法、中深孔落矿下盘漏斗法和爆力运搬法等 ,生产能力小、劳动强度大、安全性差、成本高等缺点 ,从云南锡业公司松树脚锡矿“大马芦”矿段的实际开采技术条件出发 ,提出了一种新型颇有特色的缓倾斜多层矿体的采矿方法———深孔合采井下矿废分离连续采矿法。它采用大直径深孔合采矿岩、井下矿岩集中分离、连续采矿等技术 ,变革了传统的分采工艺 ,有效地克服了传统采矿方法的弊端 ,为缓倾斜多层矿体的高效、低耗和安全开采提供了新的技术方案。

斜板式气液重力分离技术研究

在简要叙述斜板式气液分离器斜板分离室内液滴分离原理基础上,以常规卧式气液分离器设计准则为基础,通过对实际情况的分析与简化导出气液两相分离的数学模型及斜板气液分离器结构设计计算公式。并对常规卧式分离器和斜板式气液分离器分别进行结构尺寸设计与分离效率的对比计算,得出斜板式气液分离器具有实际应用推广价值。

UASB工艺在啤酒废水处理中的应用

安徽某大型啤酒厂的工程实践证明,采用内循环UASB反应器+好氧工艺处理啤酒废水是可行的。因设计了出水内循环并加装了斜板分离器,在实际调试与运行中UASB系统适应pH值和温度的范围较宽,运行稳定、处理效率高、能耗低,在春季时系统重新启动可很快得以恢复。

水平及缓倾斜煤层开采条件下离层值的计算

煤层开采诱发岩层与地表移动和变形所导致的地表沉陷对地表建筑物产生很大的影响和破坏。覆岩离层充填技术作为矿区开采沉陷控制的新方法,在我国一些矿区的应用实践证明,其控制效果和经济效益均很显著,但在减沉机理方面的研究还有待进一步深入,其中离层充填减缓地表沉陷技术在应用中的一个关键任务之一就是确定离层产生的位置及其大小,目前仍处于经验判定阶段,尚没有完善和准确的理论计算方法。根据薄板小挠度力学理论的基本思想,分析了采用薄板小挠度理论计算采动覆岩中离层产生位置及其大小的可行性及边界条件确定的合理性,探讨了水平及缓倾斜煤层开采条件下离层产生位置及离层值大小(薄板挠曲度)的理论确定方法,并给出了相应的计算公式。这些结果对于现场在应用离层充填技术减缓地表沉陷过程中确定离层产生的位置具有理论上的指导意义。

聚碳酸酯液液分离器的流体力学模拟和中试试验

对聚碳酸酯混合液,通过液液间歇沉降实验得到分散相液滴的Sauter平均粒径为330μm。采用Mixture多相流模型对聚碳酸酯液液静态分离器进行了模拟和分析。对平行板、波纹板和斜板进行了比较,得出斜板更适合聚碳酸酯液液分离。考察了斜板长、板间距、倾斜角度、入口流量对液液分离效果的影响,得出对于水油相体积比为0.6的物料,最优的聚结板参数为斜板倾角20°、板长0.8m、板间距40mm、筒内最大流速5.3×10-3 m·s-1。设计了聚碳酸酯液液分离器,进行了中试试验,水油两相出口浓度接近各自的溶解度值,筒内最大流速为3.9×10-3 m·s-1,结果表明该分离器起到了很好的液液分离效果,可以取代原有的碟片离心机设备,降低了设备和操作费用。

中国油气田开发分层注水工艺技术现状与发展趋势

分层注水是实现油田开发长期高产稳产的重要技术手段。国内已形成了"桥式偏心+钢管电缆直读测调"主体分注技术,技术适应性不断提高和完善,满足了常规注水井的开发需要。随着水驱油田进入高含水开发后期,注水井防砂、低配注量分层流量测试、高温高压井分层注水、大斜度井分层注水、分层注水实时监测与控制等技术的研究成为分层注水工艺的发展趋势,引领分层注水向自动化、智能化、一体化方向发展,以满足不同油藏、不同井型条件下注水开发对分注工艺的需求,确保水驱油田的高效开发。目前在井下信号无线传输、流量监测、动态水嘴调节等方面取得了阶段性进展,形成了注水井井下自动化、智能化基础理论技术。

缓倾斜厚煤层综放开采顶煤采出率数值模拟

建立了缓倾斜厚煤层综采长壁放顶煤二维颗粒流模型(PFC2d,Particle Flow Code-2d),根据实际生产情况,设计了16个正交实验。通过对试验数据进行回归分析,得出了顶煤厚度、顶煤垮落角、放煤步距、支架尾梁摆角与顶煤采出率的关系;运用方差分析法,将4个因素对顶煤采出率影响的显著性进行了研究,得出了顶煤垮落角对顶煤采出率影响特别显著,顶煤厚度、支架尾梁摆角对顶煤回收率影响比较显著,放煤步距对顶煤采出率的影响显著性较小的结论。

斜环永磁高梯度磁选机的原理及应用

介绍新型斜环永磁高梯度磁选机的基本结构,分析磁性矿粒在复合力场中的受力和捕获机理,测试该设备对某铁矿尾矿的磁选效果。该磁选机为永磁磁系,分选环为倾斜配置且分选环倾斜角度和转速可调;分选时,磁介质在底部磁场区捕收磁性矿粒,旋转到顶部非磁场区冲洗卸矿。研究结果表明:调节分选环的倾斜角度可改变磁性矿粒所受各作用力的大小,从而调节磁选粒度的下限和磁选作业的回收率;当原矿铁品位为17.81%时,经一次磁选可获得回收率为65.05%、全铁品位为29.53%的磁选精矿。该磁选机设计合理、节能,可实现连续给矿、分选和排矿。

升气管倾斜对旋风分离器分离效率影响的仿真研究

采用雷诺应力模型,研究了在升气管发生倾斜的情况下旋风分离器的分离效率及其内部流场变化的情况,并与正常工况进行了对比。研究表明,升气管倾斜对分离效率有明显的影响,倾斜方向、倾斜角度不同对分离效率产生的影响也不同,随着倾斜角度的增大,虽然有时会出现分离效率的提高,但是总体的趋势是降低的。升气管倾斜对不同尺寸固体颗粒分离效率的影响也不同,被分离的固体颗粒越小,倾斜角度的影响越显著。

孔口倾斜角对合成射流控制翼型流动分离的影响

通过商用计算流体力学软件Fluent 6.1求解Reynolds平均Navier-Stokes方程,研究了孔口倾斜角对合成射流激励器处于NACA0015翼型回流区时(20°攻角)控制分离剪切层的影响。结果表明:在孔口倾斜角为30°时,即吹气方向顺流向贴近壁面时,合成射流激励器控制翼型背风区分离剪切层的能力增加,合成射流对翼型的控制达到最佳效果;升力系数较垂直射流控制时增加5%,而阻力系数降低15%.通过对翼型气动力特性、脱落漩涡结构以及射流孔口附近流动结构的分析,揭示了小的孔口倾斜角下控制效果提升的内在机制。