移动式水力清淤装置原型试验研究

经济高效的泥沙清淤一直是泥沙工作者追求的目标之一。前期室内试验表明近期提出的一种移动式水力清淤装置具有经济高效的清淤能力和较好的应用前景。为进一步检验其现场应用效果,本文在室内试验的基础上,进一步将该装置在陕西渭南东雷抽黄工程东雷一级站内的8#前池和进水闸外的黄河边滩进行了原型试验。结果表明:装置在两个试验点抽沙时水体均可维持较高的含沙量(平均含沙量分别可达560 kg/m^(3)和330 kg/m^(3),高于室内试验及传统吸排沙装置的结果),展示出优越的现场清淤效果。针对试验站点现存的泥沙淤积问题,提出了工程布置的优化建议,建议将前池的上中段改建为沉沙池并采用本装置实时抽沙,不仅可减少泥沙淤积继而保持泵站长期稳定运行,抽出的泥沙还可作为建筑用沙使用,兼具工程应用和泥沙资源利用的效益。

掘进机内喷泡沫高效降尘技术联合实验研究

煤矿生产中,粉尘是影响安全的重要因素,为了减少掘进产生的粉尘,对掘进机内喷泡沫降尘的工艺进行了分析,通过掘进机现场工作原理验证了内喷泡沫降尘的可行性;设计了水射流吸液装置与发泡装置,通过正交计算法分别确定了两者的重要参数;最终通过与某公司开展联合仿真实验,确定了装置使用的最佳参数,验证了掘进机内喷泡沫高效降尘技术的可行性与高效性,为后续研究奠定了理论与实验基础。

移动射流加固吸力式沉箱基础承载特性试验研究

吸力式沉箱基础基础因其尺寸范围广、极限水深大、经济性好、施工便捷等优势,受到了广大工程师青睐。然而软黏土中吸力式沉箱基础水平与竖向承载力较低,尚未形成一套有效的吸力式沉箱基础承载力提升技术。为了有效提高吸力式沉箱基础承载力,创新性提出了移动射流加固技术及劲性复合吸力式沉箱基础形式。通过吸力式沉箱基础移动射流加固试验以及加固后模型试验,研究加固后吸力式沉箱基础水平与竖向承载特性。试验结果表明:加固后的沉箱模型水平承载力是未加固沉箱模型的2.5~3.5倍,加固后的沉箱模型竖向抗拔承载力是未加固沉箱模型的3.5~5.0倍,可以看出加固后沉箱基础水平与竖向承载提升较为明显。通过后移动射流加固技术,不仅提高桩土接触面积同时提升桩周土体强度,移动射流管道布置越多,浆液包裹越好,包络线面积越大,荷载玫瑰越均匀,承载力差异较小。在移动射流管道布置时需考虑射流参数、土体特性等因素,移动射流管道布置需满足相邻破土半径搭接要求。通过对移动射流加固吸力式沉箱基础承载特性的初步探究,为吸力式沉箱基础移动射流加固技术工程应用以及劲性复合吸力式沉箱基础理论分析提供参考。

成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺研究

针对现有清洗设备存在体量庞杂、清洗功能适配性差、清洗产生的含油污水难以处理达标等问题,提出一种由射流清洗、负压抽吸、多级过滤、油水分离、循环清洗等流程组成的成品油罐水射流清洗及水处理一体化工艺,开展了清洗喷枪设计,配套负压抽吸及清洗泵送系统以及油水分离系统,完成成品油罐清洗成套设备研制。水射流清洗及水处理试验效果良好,实现了25~10000 m^(3)各种结构类型的成品油罐高效、安全清洗。研究成果可为各类成品油罐无人进罐清洗提供工程方案和理论设计依据。

喷气织机用空压机吸气预处理的节能性探讨

针对喷气织机车间空压机夏季运行能耗高、压缩空气含水量大的问题,探讨空压机采用吸气预处理措施的可行性。根据工程热力学基本理论和湿空气状态参数计算方法,计算空压机在压缩不同吸气参数湿空气时的理论功率。以实际运行的某空压站为例,分析了影响空压机能耗和压缩空气含水量的因素,并对空压机吸入空气进行预处理。结果表明:在高温高湿季节对空压机吸入空气进行降温除湿处理,在计入预处理成本的情况下,折合吸气温度每降低10℃,空压机能耗平均降低2.9%。认为:采用吸气预处理措施可降低空压机的运行能耗,改善压缩空气质量。

Effects of operative conditions on membrane fouling of jet loop membrane bioreactor

The orthogonal experiments, which involves three factors： aeration intensity, suction time and suction suspended time, were designed to research membrane fouling of jet loop membrane bioreactor （JLMBR）. Experimental results indicate that increasing aeration intensity, reducing suction time and increasing suction suspended time all could mitigate membrane fouling effectively. However excessive aeration intensity, too short suction time and excessive suction suspended time were bad for bioreactor running. The optimal aeration intensity, suction time and suction suspended time were 0.75 1.00 m3/（m2.h）, 8 -10 min and 4 -5 min, respectively. The three factors all had effect on membrane pollution rate, while the suction time was the most important one and followed by aeration intensity and suction suspended time. It also indicates that, comparing with traditional submerged membrane bioreactors, JLMBR had lower membrane pollution rate.

液体射流泵空化流动特性分析

为分析工作液压力及流速、安装高度对液体射流泵空化流动的影响,应用Realizable k-ε湍流模型结合Schnerr-Sauer空化模型,对面积比为4的液体射流泵进行研究,并通过与试验数据进行对比,验证了模型的有效性。计算结果表明:射流泵工作液压力及射流速度从196 kPa、22.60 m/s提高至462 kPa、33.87 m/s,初生流量比到极限流量比的工况范围明显减小,从0.234降至0.108;射流泵安装高度从3.0 m降低到-2.0 m时,初生流量比从1.250增加至1.713,极限流量比从1.435增加至1.907。较大的工作液压力及流速会加快空化初生到极限空化的发展过程,实际应用时可通过降低射流安装高度减免空化发生。研究成果可为分析液体射流泵空化影响因素,减免空蚀破坏提供依据。

负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴气流场的数值模拟

为了研究负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴内的气流场,采用Realizable k-ε模型模拟喷嘴内气流的湍流运动,利用计算流体动力学仿真软件ANSYS Fluent对所建立的负压抽吸式喷气涡流纺喷嘴气流场计算模型进行了数值求解,获得了喷嘴中的气流流动特征。模拟结果表明:空气从气室经由喷射孔加速射入涡流管内,随后在其中做旋转运动,继而进入涡流管与锭子头端之间环形区域;沿纤维导引通道进入涡流管的部分气流受到锭子内部抽吸孔中负压抽吸气流的作用而流入锭子内的引纱通道;在锭子入口附近,引纱通道内气流形成较为明显的旋转运动;随着位置向下游方向移动,引纱通道内气流的旋转运动逐步减弱并消失,气流通过抽吸孔沿径向流入锭子与负压抽吸管之间的腔体内,并在其中形成了分布较为均匀的6个涡。该研究方法与结果可为低落纤喷气涡流纺纱喷嘴的设计提供理论支撑。

组合式吹吸气控制翼型动态失速数值模拟研究

改善翼型气动特性的关键问题之一是解决动态失速。提出利用翼型前缘吸气、后缘吹气的组合式吹吸气控制翼型动态失速的方法,研究俯仰振荡条件下其对翼型动态失速特性的影响和控制作用。选取NACA0012翼型为研究对象,基于转捩SST湍流模型求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程,计算不同射流动量系数下的翼型气动特性,评估控制过程中的经济性。结果表明:在马赫数0.109,减缩频率0.1,平均攻角14.84°,攻角振幅9.89°条件下,当射流动量系数为0.006 5时与无吹吸气控制对比,翼型无明显失速现象,平均升力系数提高59%,平均阻力系数下降40%,负俯仰力矩峰被消除,使用组合式吹吸气进行流动控制可以抑制动态失速,改善翼型气动特性。

水刺珍珠纹提花效果在实际生产中的要素分析

对实际生产中影响水刺珍珠纹提花效果的要素进行了探讨和分析,详细阐述了水针板、转鼓构造及鼓罩、水刺头、珍珠纹提花面以及负压抽吸和后道牵伸这五方面对水刺珍珠纹提花效果的影响,试验得出:可以通过设备及核心部件选型和工艺参数调整来优化水刺珍珠纹的提花效果,提高珍珠纹提花产品的性能和质量。

环保绞吸船管道输送加气增排技术现场试验研究及能效分析

针对河湖库清淤环保绞吸船长排距输送吹距不足、传统接力泵增排方式安装维护困难及使用成本较高的问题,依托现场工程开展射流管加气和风炮管直接加气2种不同加气方式的增排技术试验研究,并对其增排效果和能效进行对比分析。研究表明,射流管加气和风炮管直接加气2种加气方式均具有增压减阻增排增流的效果。二者相比,射流管加气方式更能起到节能降本增效的作用。通过工程现场测试,相比于传统接力泵方式,采用射流管加气工艺可增产约9%,降低单方成本约6.0%,若换算为排距,可在原排距基础上提升排距约16.6%,其节能增排效果显著。本研究结果可为河湖库清淤环保绞吸船的长排距施工提供参考。

环空淹没射流吸气性能与能量耗散特征研究

淹没条件下喷嘴出口存在外界静压,引射管的截面和入流压力对环空射流过程中的吸气性能和能量耗散都有显著的影响。为能更好地对淹没条件下环空射流喷嘴进行调控,采用数值模拟与试验验证的方法分析了不同截面比和入流压力对喷头吸气量和气液比的影响,并从流场、能量耗散以及涡流强度3方面对这些影响进行了研究。结果表明:低截面比下,随着入流压力的提高,吸气量和气液比都随之提高;高截面比下,随着入流压力的提高,吸气量提高而气液比则先增加后降低,这种工况下气液比存在最大值。随着截面比的提高,吸气量增加而气液比则降低;不同入流压力下低截面比对气液比存在高可控性;不同截面比下高引射流入流压力对气液比存在高可控性。相同的湍动能增量下,不同截面比的湍流耗散率的增量远大于不同入流压力的湍流耗散率增量,能量耗散更大。这些特性与不同入流压力时引射流与槽内水压差以及不同截面时引射流对喷嘴的封闭作用有关。

8m×6m风洞大尺度模型进气道和喷流试验技术

采用单台抽吸流量达383m3/min的真空泵抽吸系统和最大落压比达3.5的喷流模拟器,在8m×6m风洞建立了大尺度模型进气道和喷流试验技术,可实现8m×6m试验段大尺度战斗机100%进气流量和高落压比模拟要求,通过将3m量级风洞试验模型的比例增大1倍,能够更为精细地模拟战斗机气动外形,获得更为准确的飞机进气道性能、喷流对战斗机气动特性影响及矢量喷管性能参数。

环形射流作用下吸气流动的研究

建立了环形射流作用下的吸气流动实验台 ,设计了带有产生旋转射流叶片的风口。测量了该吸气流动在不同工况下的临界射流速度、速度场分布、有效作用范围。利用回归的方法对临界射流速度的实验数据进行分析 ,得到其与吸气量、吹气口宽度、叶片数三个因素的关系表达式。用理论分析确定速度分布 ,并在其基础上计算有效作用范围 ,结果均与实验数据吻合得较好。

利用引射结构提高离心泵的汽蚀性能

提出在普通转速离心泵的入口处或高速离心泵的前置诱导轮前增加引射装置来提高泵的汽蚀性能 ,给出单孔喷嘴轴向直引射和环形多喷嘴轴向斜引射两种引射装置的结构示意图 .探讨了引射装置设计的理论基础及优化设计的目标 。

喷射吸气式离心浮选机工业试验及改进

文章介绍了喷射吸气式离心浮选机在山西平遥峰岩焦化公司选煤厂的工业性试验情况 ,提出了喷射吸气式离心浮选机试验中存在的问题 ,以及解决问题的措施。

30PY摇臂式喷头掺气与掺液的抽吸性能试验

为了实现摇臂式喷头在较低的工作压力下工作,在原有结构基础上设置掺气管结构,形成水气两相射流开展喷灌作业.掺气管的吸气功能也可用于抽吸叶面肥液、药液,从而实现摇臂式喷头的多功能用途.为了掌握该结构的抽吸能力,选择掺气管的内径d,伸缩长度L以及摇臂式喷头喷嘴的收缩角度θ为影响因素,试验研究30PY摇臂式喷头掺气管堵住时形成的真空度以及抽吸水时的质量流量.结果表明:在相同喷头工作水压力下,喷头的喷嘴收缩角θ在30°~65°的试验范围内增大时,喷头的工作水流量减小,从而影响掺气或掺液时的混合比例;掺气管缩距离L相对喷嘴出口端面为0,当L从-4~6 mm移动时,掺气管的抽吸能力从0逐渐增大到最大,L取值2 mm为推荐值;掺气管内径d越大,摇臂式喷头的工作水压力越高,则掺气管抽吸流体的流量越大.

射流式自吸喷灌泵结构及设计方法初探

讨论了自吸喷灌泵的结构特点,指出一般自吸喷灌泵在自吸性能和结构上的不足。介绍在一般自吸喷灌泵的叶轮进口处附加一个射流装置,运行时有压流体通过喷嘴射出,在喷嘴处由于射流边界层的紊动扩散作用,增加喷嘴周围的液体流速,在叶轮进口处形成一定的真空度,实现泵的抽吸,提高了泵的自吸性能,减少了自吸时间。在理论分析与试验研究的基础上给出了设计方法。该泵以柴(汽)油机为动力,结构简单,易于加工制造,质量较轻,便于偏远、缺电地区的农田、果园等喷灌作业。

提高飞行器升力的若干方法研究

本研究用数值模拟方法研究了四种增升方法。数值模拟的出发方程是可压流的Ｎ－Ｓ方程，格式为Ｂｅａｍ－Ｗａｒｍｉｎｇ格式的改进型。通过上述方法分别研究了：（１）动边界效应对提高升力的作用；（２）涡的有利干扰对主升力面的影响；（３）吸气的驻涡增升效应；（４）升力面下表面向下喷气的增升作用。研究结果表明，采用上述四种方法均可有效地提高飞行器的升力，对改善飞行器的性能有着十分重要的意义。

气膜抽吸与叶片前缘内部壁面射流的作用机制

为揭示气膜抽吸对壁面射流流动与换热的干涉效应,获得壁面射流冷却通道内的流动特性与换热特性,建立了涡轮叶片前缘带气膜抽吸的单通道壁面射流冷却计算模型。采用RANS方法,结合SSTk-ω湍流模型,研究了气膜抽吸、射流雷诺数、气膜孔位置和数量等因素对壁面射流内部冷却特性的影响机制。结果表明:气膜抽吸会大幅提高流动结构的稳定性,气膜孔入口的分离涡则会显著提高孔口附近的换热系数;气膜抽吸引起壁面射流流量的降低不利于靶面下游的冷却,但滞止区和通道内的流动损失降低幅度大于气膜孔内的掺混损失,从而使整体流动损失系数降低了4.5%;射流雷诺数的增加会提高换热强度,但对流动结构几乎没有影响;单孔结构中,在前缘滞止线处开孔能够提供最高的气膜流量比,且对前缘内部靶面的冷却效果良好;多孔结构中,双气膜孔结构的流动损失最大,三气膜孔结构的流动损失和换热强度最为均衡。研究结果可为壁面射流冷却结构的气膜孔布置提供依据,为进一步提高壁面射流冷却结构的冷却效果提供参考。