矿用液压支架大流量安全阀卸荷性能分析

针对液压支架大流量安全阀在冲击载荷作用下不稳定的问题,以矿用液压支架上的FAD500/50型大流量安全阀作为研究对象,依据其结构和工作原理,利用AMESim软件对安全阀过载时的卸荷性能进行仿真分析,得到安全阀溢流时压力与流量动态输出特性以及阀芯运动规律特性。结果表明:在冲击载荷下,安全阀压力超调量和压力超调率分别为5.9 MPa和15%;安全阀开启瞬间阀芯会产生震荡,突变载荷是阀芯产生震荡的主要因素。最后通过试验证明了安全阀回路压力损失随着乳化液流量的增大而增大,但在0~320 L/min公称流量下,安全阀的压力损失低于7 MPa,系统整体运行稳定。

考虑物料装卸点的过道布置问题及改进灰狼算法求解方法

针对制造和服务系统中假定物料装卸点重合以及设施间物流量对称的不足,结合实际生产布局对过道布置问题进行拓展,以最小化物流成本为目标,提出考虑物料装卸点及非对称流量的过道布置问题,并建立混合整数规划模型。根据问题与模型的特征,设计一种改进灰狼算法进行求解,该算法采用双层整数编码生成初始解,通过将收敛因子非线性化、比例权重动态化对原始灰狼算法进行改进。通过融合反向学习机制和种群更新机制进一步扩大搜索解空间,并添加双阈值停止准则降低多余的迭代次数。将该算法与LINGO求解器对5~49不同规模算例的计算结果进行比较,证明了模型的正确性以及算法的有效性。最后,运用该算法对初始过道布置问题进行求解,并与其他算法的求解结果进行比对,进一步证明了所提算法的优越性。

高压超大流量纯水卸荷阀启闭动态压力特性研究

卸荷阀是液压支架系统关键的压力控制元件。提出了一种高压超大流量纯水卸荷阀结构,并对卸荷阀的工作原理进行分析,建立了卸荷阀的数学模型。通过搭建AMESim仿真模型,分析了卸荷阀的动态循环工作过程,以及先导阀、主阀、单向阀的启闭动态压力特性。在调定卸荷压力下,对影响卸荷阀恢复压力的关键因素进行了分析。为了验证仿真模型的准确性,搭建了卸荷阀的试验测试系统。研究表明,仿真与试验的压力参数吻合较好,通过调整顶杆直径、阻尼孔直径、阻尼孔长度及先导阀弹簧刚度,可以优化卸荷阀的恢复压力,研究结果可以为高压超大流量纯水卸荷阀的设计提供理论基础。

齿轮泵泄漏计算、卸荷槽优化和性能测试的实验研究

针对高速齿轮泵的泄漏和困油这两个影响泵性能的问题,为减少高速齿轮泵的泄漏量和困油压力,提出了一种理论、仿真和实验相结合的泄漏计算和卸荷槽设计方法。首先,建立了考虑间隙和泄漏的航空用高速齿轮泵的液压模型,推导了齿顶泄漏、侧向泄漏和啮合泄漏的计算公式;然后,给出了卸荷槽设计公式,优化了两卸荷槽间距,确定了卸荷槽的长度及深度和位置,并提出了一种改进形状卸荷槽;之后,利用Pumplinx软件得出了齿轮泵的内部流体域瞬时分布结果,对比了有卸荷槽流体域与无卸荷槽流体域,直观观察了困油现象,并详细比较了四种卸荷槽对应流体域产生的最大困油压力;最后,对航空用高速齿轮泵进行了实验测试。研究结果表明:实验测试的流量与所建立的仿真模型流量具有一致性,平均误差在10%以内,验证了计算公式和泄漏分析的准确性。该研究对工厂齿轮泵优化设计和生产具有重要的指导意义。

上部卸矿冲击对储矿段井壁侧压力分布的影响及其机理

为研究溜井上部卸矿冲击对储矿段井壁损伤破坏的影响,以顺丰铁矿溜井储矿段为背景,构建了放矿口中心与溜井中心重合条件下的颗粒流离散元模型,研究了不同卸矿高度下,卸矿冲击对储矿段井壁侧压力值分布和矿岩散体内部的力链结构变化影响。结果表明:①卸矿冲击对井壁侧压力的影响主要集中在井内储料面下14 m范围以内,井壁侧压力的变化与矿岩下落高度呈正相关;②不同卸矿高度冲击下,储料散体内部横向力链的演变引起了井壁侧压力变化,而纵向力链演变导致了井内储料产生冲击夯实效果;③储料内同一平面下的井壁侧压力值具有非均布特征,其差异性与矿岩块的冲击位置以及冲击矿岩块携带能量与储料散体的空隙率大小密切相关。研究成果有助于矿山建立合理的储矿段储料高度与卸矿高度之间的匹配关系,防范储矿段堵塞和降低井壁的磨损问题。

卸粮流量控制装置研制与应用

针对装满“散粮”的无卸粮口的厢式货车卸粮时,由于粮食数量多、整体质量大,在开门卸粮时,粮食的侧压和流动会在瞬间产生较大的力冲击车厢门,使得车厢门向外弹开,造成了开门卸粮人员的安全隐患,并且会导致卸粮流量的大小不易控制,从而影响粮食杂质清理的效果等问题,联合研发了卸粮流量控制装置,通过该装置的应用,在散粮车卸粮时达到了有效控制粮食的流量,并确保了卸粮操作人员的安全。

基于EDEM对连续卸船机中心溜筒的料流分析

链斗式连续卸船机是港口装卸的重要运输装备,文中叙述了连续卸船机的工作原理,以某连续卸船机为例,应用EDEM对连续卸船机中心溜筒的料流状态进行模拟分析,结果表明:多级折返式的中心溜筒可大幅降低物料因高落差引起的冲击、提高筒体的使用寿命,同时对可能存在的超载堵料进行一定的预判。分析结果对物料输送的运动设计及控制提供了依据,同时对散料流动的状态提供了一种分析方法。

基于EDEM的煤仓卸料时煤散料流动特性分析

为研究煤仓卸料时煤散料流动特性和影响因素,使用离散元软件分析包EDEM建立了某型号煤仓与煤散料的分析模型,描述了EDEM建立煤仓模型、煤颗粒模型和生成煤散料的具体方法,模拟仿真了煤仓内煤散料卸料流动状态。结果表明:卸料过程为整体流逐步变为漏斗流;分别针对颗粒密度、散料含水率、粒径分布等煤散料参数,以及壁摩擦因数、卸料斗倾角、卸料斗口径等煤仓材料和结构参数,进行了卸料流态和速度影响因素分析,其中含水率越低,壁摩擦因数越小,卸料斗倾角与口径越大,则煤料流态越接近整体流,卸料速度越快,颗粒密度越大,粒径越大,卸料速度越快,但对煤料流态无明显影响。

复杂应力路径下无粘性土的弹塑性数值模拟

本文基于标准砂、粉煤灰两种较典型无粘性土的试验研究，建议了一个描述无粘性土复杂应力路径下应力应变特性的弹塑性数值模型。该模型强调塑性应变的大小和方向不仅与当前应力状态有关，而且还决定于当前应力增量的方向。其参数可由简单应力路径的试验确定。为了该模型实际应用，文中还推导了有限元数值计算的弹塑性矩阵。几种典型应力路径的数值模拟结果与有关试验资料比较，表明了该模型的合理性。

负压地层形成机制及其对油气藏的影响

具异常压力场特征的盆地在我国比较普遍 ,但更多的是研究超压体系 ,对于异常低压体系的成因与机制在国内还没有很好的解释。盆地内的广泛沉积造成的巨厚沉积地层 ,并在随后的地层抬升过程中造成的严重剥蚀 ,导致剥蚀反弹现象 ,从而形成负压区。由于地层的温度或其他因素的影响 ,也会造成局部的负压现象。根据百色盆地的负压现象 ,从其成因着手 ,分析其形成过程及其对该地区油气藏的影响。负压造成流体的局部回流 ,形成低压封隔窗 ,促使油气二次运移 ,从而改造油气藏的分布 ,形成一些与负压有关的油气藏。

高气液比气井井下节流携液分析

针对井下节流是否有利于携液这一热点问题,以高气液比井下节流气井为研究对象,建立了以油嘴为函数节点的井下节流气井井筒压力温度数学模型,并引入李闽教授提出的椭球体携液临界气量模型来定量分析其携液能力,耦合得到了井下节流气井携液临界气量剖面。实例分析表明:井下节流气井携液临界气量呈典型3段分布,可能存在3个极大值,应取其最大值配产。产层至节流油嘴上游的临界气量明显大于节流下游至井口的值,表明节流后在较小的气量下就可携液生产,利于携液,而节流油嘴处存在一临界气量极大值,说明气体通过油嘴形成高速射流,与周围流速差增大,携液所需气量增加,不利于携液。

ZLW型称重式油井计量装置的研制与应用

介绍了ZLW型称重式油井计量装置的结构、原理、系统的组成和标定方法以及主要的计算公式,着重探讨了和开发研制过程中采用的称重计量技术、高效旋流分离技术、计算机的防死机“看门狗”保护技术、多次沉降分离作用提高纯油计量精度技术和计量分离器的排液技术等几项关键技术。

螺杆空压机加卸载工况下节能运行分析

介绍了螺杆空压机的消耗功率,分析了空压机排气压力对其容积效率的影响,得到了空压机容积流量的计算方法,建立了螺杆空压机的运行能耗模型.在加卸载运行工况下,利用MATLAB对其运行过程、运行能耗进行仿真,通过仿真证明了存在最优的卸载压力线,使其运行能耗最小化.最后结合螺杆空压机加卸载运行频率和最优卸载压力线,给出了其在加卸载运行工况下最优控制方案.

卸载岩爆试验及PFC^(3D)数值模拟研究

以张家口—石家庄高速公路隧道岩爆灾害为工程背景,进行室内卸载岩爆试验;并基于颗粒流法和PFC3D程序,采用内置Fish语言编制加卸载命令流,进行卸载岩爆试验数值模拟,得出不同应力状态下的岩样细观破裂现象与过程,可有效地判别与验证岩爆的产生。研究结果表明:(1)研究区域灰质白云岩的岩爆类型为瞬时岩爆,岩爆烈度等级为IV级;岩爆发生时试件端部全面崩垮,试件卸载面中部片状剥离并伴随颗粒混合弹射。(2)根据应力环境的变化,卸载岩爆试验的进程可分为平静期、局部颗粒弹射期、发展期及最终爆发期等4种状态。(3)瞬时岩爆发生时的颗粒黏结破裂机制以张拉型破裂为主、剪切型破裂为辅。(4)模拟卸载岩爆发生时的荷载等级、试件应力–计算时步曲线、破坏形式等均与室内试验结果较为吻合,表明PFC3D数值模拟方法可部分代替室内卸载岩爆试验,大幅降低试验费用,是岩爆试验研究中的一种新的有效途径。

外啮合齿轮泵困油历程的仿真研究

依据外啮合齿轮泵的困油原理 ,着重分析困油容积 /困油压力与卸荷槽宽度及齿侧间隙之间的关系 ,据此建立其相应的微分方程组模型 ,利用现有的求解微分方程组软件模拟其动态历程。此类仿真数据结果对外啮合齿轮泵设计具有指导意义。

岩爆特性PFC^3D数值模拟试验研究

文章以西南某铁路隧道岩爆灾害为研究对象,基于颗粒流理论和PFC3D程序,通过一系列岩爆特性的数值模拟试验,得出了多种应力路径下的岩样细观破坏特征。结合室内力学试验结果可知:(1)岩爆倾向性指数测试表明所研究隧道花岗岩围岩段储能条件较好,发生中、高烈度的岩爆的可能性较大;(2)三轴卸载试验揭示了岩爆发生时围岩卸载方向产生强烈的扩容变形,而且围压越大、卸压越快,围岩产生岩爆的烈度越高;(3)PFC3D数值模拟试验对岩爆的模拟效果超过预期,可作为一种新的途径,代替部分室内试验进行岩爆机理和防治对策的深入研究。

吹吸气流控制大空间粉尘最佳通风参数的研究

针对大尺度空间粉尘控制,提出采用双侧吹吸气流来控制类似卸料机的大尺度阵发性尘源。通过相似理论建立卸料机模型实验台,进行实验研究,分析影响卸料机粉尘捕集效率的各种因素,并进行正交试验研究,得到了捕集效率及极限流量比的多元回归关联式。利用烟雾发生器模拟卸料机工作时产生的污染气流,并在特定工况下对经验公式进行了验证。分两种情况考虑了经济流量的问题,分别得到了卸料机用双侧吹吸式通风装置的经济设计计算公式。

不同卸荷速率下大理岩破裂时效特性与机理研究

巷道开挖过程中卸荷速率对岩体破裂特性有显著影响,且破裂特性表现出明显的时间效应。针对岩体在卸荷条件下的受力特征,利用颗粒流程序,对脆性大理岩进行围压卸载数值模拟,研究不同卸荷速率下卸荷结束瞬间和卸荷后持续点的岩石试样破裂特性和机理。结果表明:围压卸载过程中,卸荷变形率△ε_i随卸荷速率的增大而减小,且侧向变形比轴向变形更敏感;在卸荷结束瞬间,微裂纹主要集中在试样上下端部并形成剪切破裂带,其中张拉裂纹数目是剪切裂纹的3~6倍,试样的破裂程度S_1随卸荷速率的增大呈指数递减规律变化;在卸荷后持续点,卸荷速率较慢的情况下岩石试样破坏形式为宏观剪切破裂面,卸荷速率较快的情况下岩石试样破坏形式为块体剥落及上下端部颗粒(块体)弹射,试样的破裂程度S_2随卸荷速率的增大呈指数递增规律发展;卸荷速率越快,达到卸荷后持续点时,试样累计释放的颗粒动能越大,岩爆程度越大。

海上气田气举诱喷排液一体化技术

针对海上气井连续油管氮气气举诱喷技术费用高且开发后期井筒排液作业量大等问题,以气举工艺技术为基础,充分利用海上平台生产条件,由已投产的高压气井提供气源,在生产管柱上增设三级气举阀进行气举诱喷,形成了海上气井诱喷排液一体化技术。该项技术配套设备少、工艺简单、成本低,而且兼顾开发后期井筒积液时可实施气举排液采气,目前已在我国海上A气田成功应用,获得了较好的经济效益。

产水气井临界携液和积液模型研究进展

中国气田随着逐年开发低压低产井越来越多,部分存在严重积液,排水采气工艺已在多区块广泛应用。明确各种排水采气工艺的适用性和工艺参数优化,都要以深入了解产水气井的携液和积液机理为基础。针对产水气井积液机理研究相关的气井临界携液和积液判别准则、临界携液流量沿井深分布、气井井筒内积液与积液预测模型和气井积液机理研究实验装置与方法进行了综述,并提出了目前该领域研究需要关注和待解决的问题是,产水气井内井筒气液两相管流和储层气液两相渗流的耦合。