舟山LNG取水泵站泥沙减淤清淤试验研究

LNG接收站取水流道内水流形态复杂,泥沙淤积问题往往难以避免,特别是在含沙量较高水域,流道内泥沙淤积可能威胁接收站的正常运营。为实现LNG取水泵站不停机条件下清淤,开展取水泵站射流冲刷物理模型试验,模拟了射流冲沙装置开启后吸水间射流水流特征及冲刷效果,探究了射流冲刷设置的喷嘴与翼墙夹角、射流流量、冲刷时间等因素影响下流道内减淤清淤效果。试验结果表明,在理想状态下吸水间射流冲沙装置连续作用12h基本可达到较为理想的清淤效果;一次大风浪过后,装置连续作用0.5h基本可达到较为理想的清淤效果。清淤效果视射流流量、喷嘴与翼墙夹角以及冲刷时间不同而有差别。结合取水泵站泥沙淤积物理模型试验研究成果,取水泵站淤积区主要发生在前池、过滤池末端、吸水间和消防泵附近,建议在这些区域安装射流冲沙装置,实现不停机状态下的减淤清淤,提高取水安全保证率,从而提高运营效益。

基于ALE算法的连续水射流破煤特征数值模拟研究

为了探究环境介质对水射流破煤特征的影响规律,采用ALE算法和LS-Dyna软件开展了连续水射流冲击破煤数值模拟研究,分析了淹没/非淹没环境下水射流传播特征、破煤特征,及两者破煤深度关系的时变特征。结果表明:由于水射流损耗较大,淹没环境下射流传播速度远小于非淹没状态下;淹没射流在环境介质的阻碍下发散导致破煤面积增大及深度降低,但损伤单元变化不大;淹没环境下开展破煤造穴时需要合理延长冲击时间或者缩小钻孔间距。

恶劣海况下海上风电安装平台淤泥防堵喷冲阀仿真设计

为了解决由于海底淤泥等环境因素的影响,海上风电平台的喷冲系统常常因为遭遇泥沙堵塞而失效,严重威胁到平台的运行安全;传统直通开口式喷冲装置在这种情况下难以胜任,平台仅靠平台浮力难以克服各种拔桩阻力,甚至会因为受阻而导致拔桩失败等重大安全事故等问题。设计出一种安全可靠的海底淤泥防堵喷冲阀,使其具有良好的抗堵塞能力,能够在恶劣、浑浊的浅海海域中进行防堵与解防堵的作业。分析优化平台设计前后,防堵能力变化,工作能力变化过程。结果表明,该喷冲阀能够在不影响平台正常喷冲工作的情况下,有效地防止泥沙堵塞问题的发生,确保平台的安全拔桩。设计的新型喷冲阀具有良好的适用性和普适性,可以为海上风电平台提供安全可靠的技术保障。

履带式自走水力采藕机设计与试验

黄河三角洲地区莲藕种植深度为30~40 cm,其采收以人工为主,采收环境恶劣,劳动强度大。为解决莲藕采收问题,本文设计了一种智能、高效、低损伤的履带式自走水力采藕机。对采藕机整机结构、工作原理、各关键机构进行了设计和选型,并开展了田间试验进行验证。采藕机主要由底盘及履带式自走机构、水力系统、液压系统、动力系统和控制系统等组成。总动力由柴油机提供,行走机构为履带式,具有良好的稳定性和灵活的转向性能,能适应复杂的藕田作业环境;射流冲刷方式为摆动射流,由提升液压缸和摆动液压缸分别带动喷嘴阵列上升、下降和左右循环摆动作业;能进行坡度0°~40°的转场作业,作业幅宽为2.3 m,能够对莲藕表层以上淤泥快速有效冲刷。在3个不同藕田进行了莲藕采收试验,试验结果表明,该机器能适应100 cm以下不同水深的藕田,采藕机莲藕采净率大于等于95%,莲藕损伤率小于等于5%,作业油耗率小于等于215 g/(kW·h),作业时行驶速度和平均工作效率分别为3 m/min和0.04 hm^(2)/h,采收效率为人工采藕效率的4~5倍。采藕机工作性能稳定,能够射流冲刷掉莲藕表面淤泥且未损伤莲藕,满足莲藕采收要求。

空气射流动力学特征与冲沙作用试验研究

针对空气射流冲沙方法目前相关理论研究还不够深入的现状,利用水下排气冲击细颗粒床沙,对空气射流的动力学特征与冲沙作用进行水槽试验。在空气射流清水试验中,总结归纳了羽流发展的4个阶段,通过正交试验信噪比分析发现气压是羽流下切长度的主要影响因素,局部紊动强度随空气射流压强的增大而增大,且沿横向迅速衰减。在气动冲沙浑水试验中,总结归纳了冲沙坑的3个发展阶段,通过正交试验信噪比分析确定了影响冲沙效果的显著因素,并利用方差分析建立冲沙效果回归方程,预测值与实测值对比结果表明该方程预测效果较好。

电气设备冲洗水射流力学计算及其应用

以电气设备冲洗过程中水射流涉及的力学理论和计算为基础,通过电气设备带电冲洗射流机理和特性的研究,以及水射流的速度、压力等参数对电气设备冲洗效果的影响的分析,并基于流体动力学原理理论推导,建立了水射流的动量方程和能量方程,以提高电气设备的冲洗效果,减少能源消耗。将得出的方程求解过程和优化算法应用于三维旋转喷射枪的优化过程中,通过对500kV高压电气设备支柱绝缘子水射流喷嘴优化现场试验数据和模拟试验对比,得出了影响喷嘴水射流出口速度的因素,并提出了优化方案。实际应用表明,优化喷射抢后的水射流不仅速度、压力达到了设计要求,且清洗效果更为明显。

后混式磨料射流清洗油管涂料的实验研究

通过对后混合式磨料射流清洗油管涂料的实验研究 ,得出了后混合式磨料射流清洗油管涂料的清洗效率与喷嘴直径、喷距、喷射角以及颗粒直径的关系。后混式磨料射流清洗油管涂料的清洗效率随喷嘴直径的增大而增大 ,喷距、喷射角和磨料颗粒直径最佳参数值分别为 2 50mm、90°和 0 .8mm。

固液两相射流清洗油管涂料的实验研究

对前混合式磨料射流清洗油管进行了实验研究，研究结果表明，前混合式磨料射流清洗油管涂料的清洗速率随泵压和喷嘴直径的增大而增大，喷距、喷射角和颗粒直径的最佳值分别为１５０ｍｍ、１２０°（或６０°）和０．８ｍｍ。油管旋转速度与喷嘴平移速度的比值与清洗宽度成反比。前混合式磨料射流清洗油管涂料的速率大大高于后混合式磨料射流。

镜面电火花加工间隙流场中流体运动的数学建模

为实现镜面电火花加工 ,向工作液中加入硅、铝或镍等粉末微粒。通过对间隙流场中工作液和粉末微粒运动的理论研究 ,建立了间隙流场中工作液和粉末微粒运动的数学模型 。

水力冲孔措施研究进展及存在问题分析

论述了水力冲孔卸压增透措施的研究进展,指出了水力冲孔措施所存在的一些问题,并对水力冲孔的研究方向进行展望。结果表明:高压水射流的应用发展为水力冲孔的研究提供坚实基础,现场考察手段能较好检测消突效果及卸压增透范围,数值模拟的运用极大地促进了水力冲孔措施的研究;现阶段对不同类型煤的最佳破煤压力及合理冲出煤量缺少研究,现场考察水力冲孔有效影响半径存在一定误差,且需要大量投资和人力,数值模拟普遍未考虑煤的塑性、煤层渗透率和孔隙率的动态变化;今后应加强水射流破煤机理方面的研究,在考虑煤存在流变特性、扩容膨胀效应和瓦斯吸附解吸特性的基础上,寻求水力冲孔数值模拟计算方法,不断优化模型以及考察精度。

不同测量表面对喷射虹吸式坐便器冲洗噪声测试的影响

以喷射虹吸式陶瓷坐便器为研究对象,按照国标GB/T 3768—1996《声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法》规定的声学通用性导则,依据包络声源测试原理,探索建立了平行六面体和半球测量表面两种声学监测数学模型,制定了测量表面、测点阵列、测试参数、测试环境、测试步骤、安装条件、仪器设备、数据处理和不确定度评定等一系列关键技术内容;并采用单因素方差分析法,考察了在上述两种测量表面条件下同一坐便器声源样品冲洗噪声测量结果之间的离散性差异程度。研究表明,当显著性差异水平为5%时,按照平行六面体及半球测量表面法对5件陶瓷坐便器样品进行连续3次冲洗噪声测定后,每件样品的6个平均声压级及声功率级测量结果间均无显著性差异。

水力冲孔喷头结构参数设计及试验研究

通过水射流理论、喷嘴出口水射流压力的计算、扰动理论以及喷嘴出水孔角度的优化计算对喷头进行初选、再选及终选,使得喷头满足最小破煤压力、最大冲出煤量及顺利排渣的要求,研究出一套水力冲孔喷头结构及参数设计的理论体系。并结合北辰煤矿81煤大量水力冲孔对比试验,得出适合本煤层的喷头型号,合理布置了喷头各喷嘴位置,最终总结出北辰煤矿81煤水力冲孔喷头选型表,指导水力冲孔过程中喷头的选择,保障煤矿的安全生产。

水力冲孔防突措施的破煤理论分析

为了确定不同硬度的煤在高压水射流破煤时所需的破煤压力,以淮南矿业集团潘三矿和谢桥矿为试验点,通过理论计算把实际用的多喷嘴转化为计算用的当量喷嘴,通过当量直径和流量系数计算出水射流的压力,再扣除管路系统的压力损失就能得出高压水射流的出口压力.再结合矿井的实际条件可知实验煤层的坚固性系数,通过拟合的煤层抗压强度与煤的坚固性系数关系σc=10f就可得出煤的临界抗压强度.从而得出水力冲孔高压水射流所需的破煤压力,理论分析并结合实际考察得出合理的破煤压力取8~15MPa比较合理.

半球测量表面在喷射虹吸式坐便器冲洗噪声测试领域的应用

该文以喷射虹吸式坐便器为研究对象,按照国标GB/T 3768——1996《声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法》中的声学通用性导则,在分析坐便器冲洗噪声产生机理和传播途径的基础上,依据包络声源测试原理,探索建立半球测量表面声学监测数学模型,明确规定测量表面、测点阵列、测试参数、测试环境、测试步骤、样品安装、仪器设备、数据处理和不确定度评定等一系列关键技术环节,并通过实验对技术方案的科学性和可行性进行验证。研究表明,上述实验方法的重复性标准偏差满足相关标准要求,能够为规范坐便器冲洗噪声监控提供检测技术支撑。

提高地浸钻孔出水量的有效技术措施

地浸钻孔是一种以采矿为目的的钻孔,提高钻孔出水量就是提高钻孔的采矿量。通过对多年地浸钻孔施工经验和理论进行分析,发现影响钻孔出水量的主要因素为钻井泥浆的成分和性能以及人工过滤层的渗透性差异,提出在地浸钻孔施工方案中采用植物胶净化泥浆钻进和扩孔、投砾罐射吸式填砾、物理化学组合洗井3种技术措施,对比前后施工钻孔的出水量大小,证明了该技术措施对提高地浸钻孔出水量具有良好的效果。

水平井高压水射流泡沫酸洗工艺应用

新投产水平井普遍采用裸眼筛管方式完井,但裸眼筛管容易被钻井泥浆污染堵塞.为解除泥浆污染,通常采用皮碗封隔器酸洗-氮气混排工艺,该工艺存在酸洗不彻底、皮碗封隔器胶皮易脱落等缺陷.高压水射流泡沫酸洗工艺通过节流管柱产生高能量脉冲射流,可以有效解除全筛管段的泥饼和泥浆污染,较好地改善近井地带渗流状况.将该工艺应用于孤岛油田16口井,截至2015年6月底,排出泥浆及地层污物是传统酸洗混排工艺的2～3倍,热采井平均注汽压力下降1 MPa以上,单井增油量为2 t以上,增产效果显著.同时该工艺正洗可以实现管外充填防砂,有效保护筛管及管外地层.

小浪底水库射流冲吸式清淤设备研究

针对小浪底水库泥沙淤积情况,提出了利用射流泵冲吸库底泥沙、经排沙洞排到下游的清淤方案,并设计了移动模拟试验装置。结果表明:每套射流清淤系统的泥沙吸入量为5 t/s,最大作业水深为80 m,其单位能耗为0.156kW.h/t。

水射流冲埋砂质海床土体数值模拟

基于SPH-FEM耦合算法,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立水射流与海床土体的2D模型,研究水射流冲埋砂质海床土体的过程,分析冲埋过程中的应力波特性及喷射压力和砂质海床土体物理力学指标对冲埋速率的影响规律。结果表明:应力波在海床土体内部沿水射流中心线方向形成,且在扩散过程中能量不断耗散,应力最大值在水射流中心线与海床土体表面接触点处。喷射压力越大,冲埋速率越快,同一时刻的冲埋深度随喷射压力的增大呈线性增长;对于具有相同密实度的砂质海床土体,冲埋速率随剪切模量的增大而降低,且水射流速度越大,剪切模量的影响越显著;对于细砂类砂质海床土体,冲埋速率随内聚力和内摩擦角的增大呈线性下降的趋势;土体孔隙率对冲埋速率的影响较小;经与相关参考文献中提供的侵蚀深度对比,证明数值模型的准确性。通过对数值模拟结果进行拟合,得到冲埋深度与时间的关系式,可作为不同海床土体条件下选择合适喷射压力的参考。

喷射虹吸坐便器冲洗噪声测试技术研究:平行六面体测量表面法

文章以喷射虹吸式坐便器为研究对象,按照国标GB/T 3768-1996《声学声压法测定噪声源声功率级反射面上方采用包络测量表面的简易法》中的声学通用性导则,在分析坐便器冲洗噪声产生机理和传播途径的基础上,依据包络声源测试原理,探索建立了平行六面体测量表面声学监测数学模型,明确规定了测量表面、测点阵列、测试参数、测试环境、测试步骤、安装条件、仪器设备、数据处理和不确定度评定等一系列关键技术环节,并通过实验对技术方案的科学性和可行性进行验证。研究表明,上述实验方法的重复性标准偏差满足相关标准要求,能够为规范坐便器冲洗噪声监控提供检测技术支撑。

穿层钻孔水力强化抽采瓦斯关键技术及应用

穿层钻孔水力强化抽采瓦斯是煤与瓦斯突出矿井进行区域瓦斯治理的一项关键技术,包括钻孔布置方式、水力强化方式选择、水力强化泵注作业和效果评价方法。不同的煤体结构,选择不同的水力强化方式,其增透机理不同。对于硬煤,选择常规水力压裂和吞吐压裂,目的是在煤层中形成裂缝体系增透;对于软煤,主要通过水力喷射压裂和冲洗出部分软煤或软煤分层,使煤层卸压增透。软煤穿层钻孔水力强化在焦煤中马村矿成功试验,其良好的抽采瓦斯效果充分证明该技术在煤矿的应用价值。