自走引流式森林风力灭火机设计与试验

为提高森林火灾初期灭火的效率,设计一种应用于森林火灾初期快速灭火的新型自走引流式森林风力灭火机。首先对灭火机的整体结构、工作原理进行阐述,对风筒等关键部件进行设计计算。其次利用UG对灭火机的结构进行设计,用ANSYS静力学、模态分析模块对整机机架进行仿真分析,验证整机机架设计的合理性与工作特性。最后对样机进行试制,与我国常见的6MF-32便携式灭火机作对比试验,自走引流式森林风力灭火机距可燃物5 m,手持式6MF-32灭火机距可燃物2.5 m。试验结果表明,在7次对比试验中,当可燃物量大于2.5 kg时,6MF-32便携式灭火机出现灭火后复燃现象;当可燃物的质量达到3.5 kg时,风力灭火机会出现灭火后复燃现象。试验中,自走引流式森林风力灭火机的灭火时间比6MF-32便携式灭火机短,因此可以看出自走引流式森林风力灭火机在灭火距离、效率上的优越性。

基于内收缩比可调的二元TBCC进气道风洞试验及起动特性分析

为拓宽进气道工作马赫数范围,结合型面变几何技术并充分利用迟滞回路效应的优势,基于外压缩面/喉道高度协同调节的二元TBCC进气道模型,采用数值模拟与风洞试验结合的方法,研究了马赫数为4.0的通流状态下进气道内收缩比(即改变喉道高度)增减对起动特性的影响。结果表明:当进气道处于不起动状态时,降低内收缩比使进气道肩部分离包被吞入继而实现再起动;结合纹影和沿程静压分布等分析,进气道入口波系在各内收缩比下与设计值相符,但内流通道的CFD结果与试验结果存在相对误差ε,且起动状态下的εq比不起动状态下的εb约低1.5%(ε_(q)<2.7%,ε_(b)<4.2%),表明采用的数值计算方法对于前体激波的预测较为准确,而对于不起动进气道内流静压预测存在误差;获取此类变几何进气道的迟滞回路特性,当内收缩比≤1.79时,进气道正常起动,当内收缩比≥2.54时,进气道不能正常起动,当1.79<内收缩比<2.54时,进气道的起动特性由初始状态和内收缩比的增减趋势共同决定。

综掘巷道大风量双压风筒下长压短抽除尘效果的模拟研究

煤矿井下大风量双压风筒综掘巷道具有产尘强度大、粉尘分散度高、巷道风速大等特点,严重威胁作业人员身心健康和矿井安全生产。为降低大风量综掘巷道粉尘浓度,基于CFD数值模拟软件建立了双压风筒综掘巷道物理结构,采用DPM模型,重点研究了单抽双压式通风下抽风筒入风口与巷道迎头之间的距离对掘进工作面粉尘运移规律的影响,分析了大风量双压风筒下长压短抽通风方式对司机位置作业环境的影响。结果表明:保持双压风筒出口距巷道迎头为4、5 m,压入风量为1 200 m^(3)/min条件下,当抽风筒入口与巷道迎头之间的距离为8 m时,司机位置粉尘浓度为30~90 mg/m^(3),作业环境最佳。

新型水平轴螺旋风力机气动性能分析

为了拓展水平轴风力机的适用范围,采用计算流体力学对2种具有不同旋叶倾角的新型水平轴螺旋风力机及其加装导管后的气动性能进行了三维数值模拟研究.结果表明:相比定角螺旋风力机,变角螺旋风力机在较小尖速比(TSR)时具有更大的功率系数(C_(P));同时,变角螺旋风力机在全TSR范围内具有更小的推力系数(C_(T)),且2种螺旋风力机C_(T)的差异随着TSR的增大而增大;2种螺旋风力机运行时高压区主要集中在轮毂前端、一阶和二阶旋叶的迎风端,低压区主要集中在三阶旋叶的背风端和轮毂后端;变角螺旋风力机前端旋叶的阻塞度相对较低,使其尾流恢复比定角螺旋风力机快;此外,导管可以显著增大2种螺旋风力机的C_(P)和C_(T),并拓宽C_(P)的TSR范围.研究结果揭示了水平轴螺旋风力机的气动特点,为该型风力机的优化设计和推广应用提供了一定的参考依据.

涡流控尘系统径轴向流场分布规律研究

为掌握涡流控尘装置的流场特性,采用数值模拟方法,分别在Standard、RNG、Realizable三种模型下对涡流控尘系统内部流场进行模拟,并建立实验系统,测试径轴向出口的风速分布进行验证。研究结果表明,径向出口上,始端0.2 m范围形成了负压区,0.2~2.0 m风速最大,最大风速达20 m/s,此后风速随距离的增加而均匀减小。轴向方向上,从涡流风机处开始,管道截面风速呈圆环状分布,表现出中心风速小、周围风速大、壁面风速小的轴对称M形分布特点;截面风速沿程减小,从涡流风筒出口后,截面风速趋于稳定,到管道出口处,截面最大风速不超过1.8 m/s。数值模拟与实验结果基本一致,尤其是轴向风速分布规律完全吻合,以Standard模型最为准确。

对齐风道的宽度对大型异步电机通风散热的影响

电机风路风阻大小和温升变化直接影响电机的性能和整体结构。经大量计算研究,大型异步电机定转子风道宽度对电机风路风阻和温升变化有重大影响。本文研究定转子在对齐风道,且保持总风道通风面积不变的情况下,探究风道宽度对电机风路风阻和温升的影响,寻求最优风道宽度。经研究验证,风道宽度并非越大越好,经过多个风道宽度测算,8 mm为电机最优风道宽度。

双风道煤粉燃烧器的结构性能分析

为了有空间插入多种燃料输送管以满足燃烧多种燃料的需求,某煤粉燃烧器取消了中心风,采用了双风道结构;并且为了使高温二次风尽快地与煤风中的煤粉接触,将煤风道置于最外层;为了在操作时根据需要随时能够调节旋流度,该燃烧器净风采用万向可调的多个小喷嘴喷射,随时可以调节火焰形状,以满足窑工况变化或者熟料烧成的需要。实践证明,这种燃烧器一次风用量并非最小,性价比不高,但设计理念值得借鉴。

基于CFD的风送喷雾装置风筒参数优化

喷雾装置中风筒的聚风性能对果园风送喷雾机的作业质量具有重要影响,风筒的出口风速和风场的纵向幅宽是决定喷雾装置作业性能的重要因素。对风筒风场进行仿真模拟,设计对标试验确定了仿真模型与计算的可靠性。设计单因素试验和响应面优化试验分析筒壁与轴线的夹角、风筒长度和风机转速对风筒聚风性能的影响。结果表明:风筒长度和风机转速对风速的影响显著,提升风机转速或降低风筒长度有助于提高风速。风筒长度、筒壁与轴线的夹角和风机转速对纵向幅宽影响显著,影响显著的顺序为风筒长度>筒壁与轴线的夹角>风机转速。风筒最佳参数设计组合:风筒长度为540 mm、筒壁与轴线的夹角为3°、风机转速为2000 r·min^(-1),此组合下风送喷雾装置风筒风速为9.21 m·s^(-1),风场纵向幅宽为1627 mm。研究结果可为远射程喷雾机喷雾装置结构优化提供参考。

腹腔镜胆囊切除术中经剑突单孔体内绕线结扎胆囊动脉、胆囊管的临床应用效果

目的初步探讨腹腔镜胆囊切除术(LC)中,采用经剑突单孔体内绕线结扎与生物夹夹闭胆囊动脉、胆囊管的临床应用效果差异。方法采用回顾性病例对照研究方法,收集分析2021年1月至2021年12月西南医科大学附属三六三医院接受LC的1226例患者的临床资料。研究组(n=513)行经剑突单孔体内绕线结扎胆囊动脉、胆囊管的改良法,对照组(n=713)采用生物夹夹闭胆囊动脉、胆囊管的传统方法。比较两组患者的术中、术后情况及随访结果。结果与对照组相比,研究组手术时间更短[(44.49±12.15)min vs(59.54±28.28)min,P=0.001],住院费用更少[(1.09±0.29)万元vs(1.41±0.19)万元,P=0.001],术中胆管损伤更少[0 vs 0.84%(6/713),P=0.037],差异均有统计学意义。但两组患者术中出血量、术后引流管放置、中转开腹、住院时间差异均无统计学意义(P>0.05)。研究组与对照组术后出血[0.58%(3/513)vs 1.54%(11/713)]、胆瘘[1.36%(7/513)vs 1.40%(10/713)]、腹腔感染[1.94%(10/513)vs 2.24%(16/713)]发生率差异无统计学差异(P>0.05)。结论相较于传统结扎方式,LC术中采用经剑突单孔体内绕线结扎胆囊动脉、胆囊管的改良结扎法安全、可靠,不增加硬件设备及人力成本,在基层医院具有一定的应用推广价值。

直升机涵道尾桨气动噪声特性风洞试验研究

基于中国航空工业空气动力研究院FL–52航空声学风洞试验条件,对直升机涵道尾桨模型的气动噪声特性进行了试验研究。对试验数据进行了射流剪切层影响修正,获得了涵道尾桨在悬停、前飞状态下的噪声频谱及远场指向性。分析了噪声随桨尖马赫数的变化规律,结果显示涵道尾桨气动噪声符合载荷噪声特性。对比了桨叶沿桨毂周向分布规律对气动噪声频谱特征的影响。获得了悬停和前飞状态下涵道对噪声传播的遮蔽效果影响,悬停状态下尾桨旋转平面内噪声降低约2 dB,前飞状态下尾桨旋转平面内噪声降低5~8 dB。

地铁盾构区间穿越活塞风道回填过井工艺研究

针对城市地铁区间穿越活塞风道工艺进行研究,创新提出一种盾构机回填过井快速施工工艺。通过多方案比较,回填过井法相比其他传统施工工艺具有明显优势,具体表现为工期占用短、施工成本低、施工质量高、安全风险低、效果显著。文章首先介绍回填过井法的工艺原理及工艺流程,接着阐述盾构机回填过井施工操作要点,然后通过效果检测分析发现该工艺在工期、经济、质量和社会效益方面效果显著,值得大力推广,最后通过对施工过程进行沉降及位移变形监测,证明盾构机推进参数控制合理,穿越风道结构安全,对周边环境影响较小。

神州煤业公司8103工作面“U”型通风上隅角瓦斯综合治理

针对神州煤业8103综采工作面“U”型通风上隅角瓦斯易积聚、易超限等问题,通过分析上隅角瓦斯超限的原因,采用采空区低负压大流量埋管抽放、采空区顶板千米定向高位钻孔抽采、上隅角插管、导风筒抽放及安装挡风帘等综合治理措施。通过实践,8103工作面上隅角瓦斯浓度(T0)由初采时的1.5%左右降至0.3%左右,回风流瓦斯浓度(T2)由最初的0.8%左右降至0.2%左右。结果表明,采取以上措施联合治理上隅角瓦斯效果良好,确保了“U”型通风综采工作面的安全生产。

油道高度对植物油变压器绕组温升的影响

本文中作者建立了1mm~10mm油道高度的植物油绕组温升分析模型,采用仿真计算研究了不同油道高度下的绕组温度分布和油流速度分布。研究结果表明,增加油道高度可有效改善植物油变压器绕组温升,但改善的效果在油道高度较小时比较明显,当油道高度达到6mm之后,增加油道高度对绕组温升的改善不明显,在油道高度达到8mm时,温度分布的均匀性达到最好。

2000 t海上风电安装平台机舱通风系统布置优化

以2000 t自升自航式一体化海上风电安装平台为例,对机舱通风系统进行布置优化。从风管路径、风量分配、风管尺寸和风管结构等方面详细介绍优化方案,解决该平台机舱通风系统在实船布置过程中遇到的困难,为以后类似平台机舱通风系统的设计和优化提供参考。

高压变频器散热系统的研究与设计

针对6KV/2.5KW的高压变频器散热系统进行了研究与设计.在对高压变频器散热系统提出总体要求的情况下,通过对散热器的设计和选择来对高压变频器主要器件(如:IGCT,二极管等)进行散热方面的保护.而后,对风机和风道进行设计,并通过气体体积流量数据证明散热系统能够满足高压变频器运行的需要.

局部通风风筒直径的选择

应用局部通风提高掘进工作面空气质量是非常普遍的,局部通风的通风效果和经济性与风筒的选择密切相关。从风筒的购置费用、通过风筒局部通风消耗的电费及风筒日常的安装维护费用等最低经济条件下,定量分析了使用经济风筒直径在局部通风系统中的优点,并且得出了经济风筒直径计算式。通过实例验证了经济风筒直径计算式的正确性,获得了工作面所需风量与经济风筒直径的关系。在独头巷道的断面尺寸允许条件下,尽可能采用经济风筒直径进行局部通风,能降低通风能耗、提高风量,达到较好的通风效果。

重庆江北机场T3A航站楼大口径薄壁异形风管柱施工技术

在航天工业厂房、电子工业厂房、机场航站楼等需要有大量空气交换的高大空间洁净场所,大截面风管的应用越来越多,相应的施工技术还在不断地提高与改进。大部分风管是吊装在楼层上部的,但是部分风管需要在竖向空间进行布置,这样才可以和建筑的上部外界通风换气。根据重庆江北机场T3A航站楼大截面风管柱的成功施工经验,介绍一种大口径薄壁异形风管施工技术。根据其组合化施工、质量可靠、施工安全等特点,详细介绍了施工方案、施工准备工作、施工工艺。通过吊点负荷计算、高空分段吊装、高空对接等技术措施,安全快速地完成了施工任务。

电动汽车气流能量回收装置的设计与性能分析

为了探索电动汽车行驶气流能量回收技术以增加续航里程,借鉴小型风力发电机的研究方法,在电动汽车前舱内设计了一个由风道和升阻结合式垂直轴风力机组成的气流能量回收装置,并分析风道引起的汽车头部流场变化对整车风阻的影响.根据风能浓缩理论,考虑电动汽车前舱空间尺寸约束,设计了风道结构,通过CFX仿真验证了风道的增速作用.在CATIA中建立整车模型、带风道的整车模型、带风道和风力机的整车模型,将3个模型分别导入Ansys CFX中,研究风能回收装置对整车空气动力学性能的影响.基于相似性原理,采用放大比例的风道和风力机模型进行台架试验,得到了不同风况下的风道内流场.结果表明:风能浓缩后风速增加了约30%;采用风道和风力机的电动汽车风阻系数比原车降低8.84%;当风道与风力机处于最佳匹配位置时,风力机启动风速约为4.78 km·h^(-1),最高转速可达458 r·min^(-1).

基于CFD空气动力制动风载荷试验台仿真设计

借鉴风洞试验收缩段的收缩比和收缩曲线的设计,基于CFD借助数值仿真手段,对风载荷试验台的关键部件风源和出风口风道分别进行了选型及改进设计。通过对不同方案的制动风翼所受气动阻力、最大最小风压及压力分布图和流场流线均匀度等性能指标进行对比研究,同时将各方案中制动风翼受力数据与设计指标进行比对,最终选择型号为9-19-No.16D的高压离心风机和经过改进设计后的出风口风道组合方案。计算结果表明:该组合方案产生的气动阻力14 751 N和最大风压14 601 Pa相对设计指标气动阻力13 k N和最大风压11 000 Pa,分别增大了13%和32%;同时压力云图分布也与装于列车的制动风翼类似;在流场均匀度方面,流线图较均匀规则,内部涡流区较小,造成的压力损失小,外部涡流区较少。综合评价,该组合方案能够很好地满足空气动力制动风载荷试验台的要求。

附壁风筒径向流量比及抽尘距离对综掘工作面隔尘风幕的影响

为明确附壁风筒径向流量所占压风总量的比例及抽风筒的抽尘距离对综掘区域隔尘风幕形成及隔尘效果的影响,以蒋庄煤矿3下610综掘工作面为研究对象,运用Ansys CFD软件对附壁风筒径向流量比例为50%~90%、抽尘距离为2~5m条件下的风流运移及粉尘逸散情况进行数值模拟分析。结果显示,径向流量比例的增加、抽尘距离的降低,有利于在综掘区域形成有效隔尘风幕。针对3下610综掘工作面及与其生产条件相似的其他煤矿综掘工作面,当径向流量比例为80%、抽尘距离为2m以及径向流量比例为90%、抽尘距离为2~3m时,能够形成有效隔尘风幕并将高浓度粉尘阻隔于距迎头7.5m以内的空间范围内。现场实测数据表明,风流运移模拟结果与风流实测结果基本一致、风流流速平均相对误差低于13%,模拟结果较为准确。最优风幕参数条件下,距迎头7m实测断面处,平均总尘浓度降至18.6mg/m3,平均呼尘浓度降至8.1mg/m3,隔尘效果较为明显。