凉水井矿综采工作面粉尘运移规律数值仿真

为研究凉水井矿42112综采工作面粉尘运移规律,基于Fluent数值仿真软件,选用标准k-epsilon湍流模型以及DPM计算模型建立了气-固两相流的粉尘运移数学和物理模型。用数值仿真及现场实测的方法研究了凉水井矿综采工作面风流运动情况,以及在移架和割煤时粉尘的运移规律和悬浮时间。研究表明:风流沿工作面在速度上表现出"小-大-小"的规律,速率和湍流强度在采煤机附近达到最大,在人行道空间有一定的低值区域。移架产生的粉尘一部分随风流运动,另一部分因粒径不同沉降到巷道底板不同位置。采煤机割煤产生的大粒径粉尘在重力作用下逐渐沉降,小粒径粉尘随气流继续运动,粉尘浓度最大处为前后滚筒附近及后滚筒下风向10 m左右靠近煤壁一侧区域,但扩散性不大,随着粉尘团向后移动,影响范围不断扩大,直至向整个工作面弥散。综采工作面粉尘在距底板1 m处粉尘浓度最高且分布范围最广,在巷道上部空间,直径大于100μm的粉尘粒子迅速沉降,而随着粒径减小,粉尘悬浮时间也逐渐延长。本研究可为综采工作面除尘、抑尘提供参考。     

石棉筛分车间粉尘质量浓度分布规律的数值模拟

为了掌握石棉选矿厂筛分车间内部粉尘随时间和空间运移的规律,获取通风除尘优化的参数,以茫崖石棉矿第一选矿厂筛分车间为研究背景,依据气固两相流理论,采用计算机流体力学的离散相(DPM)模型对筛分车间粉尘浓度分布规律数值模拟,并与现场粉尘浓度实测数据比较分析,模拟结果和实测数据相吻合.研究结果表明:筛分设备附近粉尘浓度较高,以筛分设备为中心随着距离增加粉尘浓度降低;捕集边界下粉尘浓度比反弹边界较低,粉尘捕集效果更好;筛分车间进风风速控制在0.6m/s左右时,粉尘沉降效果较好;安装抽风集尘罩后,主抽风管风速为14 m/s时,平均控尘效率达到90%,石棉纤维浓度控制在2.52f/mL以下.     

采用数字图像处理的机制砂粒度级配检测方法

针对振动筛分法存在筛网破裂和颗粒原有尺寸损坏的不足,开发一套机制砂检测系统.基于数字图像处理的方法,系统提取颗粒的轮廓特征.研究不同的等效粒径表征算法,并采用等效椭圆Feret短径作为等效粒径.对花岗岩和石灰石两种材质的机制砂进行重复性实验.实验结果表明:去除粉尘对降低测量误差有重要作用;系统测量的各粒度区间体积比与筛分法最大误差为3.26%,最大重复性误差为1.80%;细度模数与筛分法最大误差为0.08,最大重复性误差为0.04;花岗岩粒测量结果比石灰石更接近筛分法.     

液体泄漏破碎行为数值模拟

液体泄漏破碎行为研究对核反应堆安全分析具有重要意义,泄漏破碎形成的粒径尺寸分布是影响燃烧速率的重要因素.利用计算流体力学程序FLUENT对液体泄漏破碎进行三维模拟计算,与相关实验结果对比表明:液体流动轨迹、液滴索特尔平均直径(sauter mean diameter,SMD)与实验吻合较好,验证了流体体积法-离散颗粒法(volume of fluid-discrete particle model,VOF-DPM)模型模拟液体泄漏破碎行为的适用性.在此基础上分析了不同工质及不同流速对液体破碎行为的影响.研究表明,在液体喷射速度和管道破口直径相同的情况下,工质表面张力越大,破碎形成液滴尺寸越小;随着液体喷射流速增大,所得粒径平均直径减小;液体破碎粒径沿径向方向分布较为对称,液滴在喷射中心区域粒径较小轴向方向靠近破口处粒径较大.     

基于Weibull模型的细粒尾矿粒径分布

尾矿细粒化是矿业发展趋势,细粒尾矿的粒径分布对尾矿宏观力学特性及坝体稳定性具有重要影响。采用筛分法和沉降法,对82个尾矿试样进行了颗分试验,建立了细粒尾矿粒径分布的Weibull函数模型。试验结果表明:细粒尾矿粒径呈"细多粗少"的分布规律,这种规律服从Weibull分布,可以用Weibull分布对粒径分布进行描述和外推预测;传统分形模型中假设每级粒度的破碎率为常数与实际情况不符,Weibull分布可以看作对分形模型误差的一种修正;在破碎过程中,粒径的概率密度分布会出现峰值,这个峰值不断向粒径小的方向偏移,最终形成"细多粗少"的分布特点。研究结果有助于磨矿工艺的改进,并可以为土工试验做出科学的级配方案提供参考。     

雨水系统中砂粒的沉降性能研究

从北京市交通干线13处有代表性地点的雨水口及雨水井中取得砂样,研究其粒径分布、真密度及沉降速度等沉降性能,采用标准筛分法分析其粒径分布,使用浸液法分析其真密度,使用显微设想法分析其沉降速度,获得交通干线雨水中砂粒的沉降性能基础数据,为后续雨水管道用沉砂池的设计提供基本依据。     

火灾条件下气溶胶灭火剂固体微粒沉降过程分析

对火灾下气溶胶灭火剂固体微粒的空间分布特点及沉降过程进行了非稳态分析，给出了微粒粒径对其运动状态的影响特征，对固体微粒在流场中的稳定性及滞留时间进行了研究，获得了微粒到达火源表面的临界粒径表达式。结果表明，微粒沉降过程其沉降的雷诺数与粒子直径相关，且基本处于低雷诺数状态，沉降速度与微粒粒径的平方成正比。当微粒直径小于100 μm时，将在很短时间内达到相对稳定的流动状态；当微粒直径达到1 μm时，可在空间中长期滞留，并通过卷吸进入火焰区域，达到灭火的效果。     

煤矿井下粉尘浓度与粉尘粒度测定分析

利用粉尘采样器检测井下综采工作面和掘进工作面的全尘、呼吸性粉尘质量浓度,同时采集井下累积粉尘利用激光粒度分布仪对其粒径大小进行分析。研究发现,工作面粉尘质量浓度分布规律与粉尘粒径分布规律有密切联系,其中综采工作面粉尘质量浓度分布规律与粉尘粒径分布规律一致,粉尘质量浓度高的地点其粉尘粒径大;掘进工作面由于粉尘流动范围小,粉尘质量浓度分布规律和粉尘粒径分布规律差异很大。建议将粉尘粒径检测加入到粉尘监测管理中,将粉尘质量浓度分布与粉尘粒度分布结合来制定相应的粉尘治理措施。     

单分散聚苯乙烯微球的制备与表征

以苯乙烯（St）为单体,采用无皂乳液聚合法及分散聚合法制备了不同粒径的聚苯乙烯微球（PS微球）。运用傅立叶红外光谱（FT-IR）、透射电子显微镜（TEM）、场发射扫描电镜（FE-SEM）、纳米粒径分析仪等手段,对微球的组成成分、表面形态、粒径及其分布进行了表征。结果表面,微球粒径均匀,球形度良好且呈单分散性。     

一种均一孔结构模型的制备和表征

对于８５～１０００ｎｍ的无孔单分散二氧化硅颗粒,采用重力沉降、离心沉降和压片等方法制备了孔结构模型,并采用扫描电镜（ＳＥＭ）、Ｎ２吸附法和压汞法考察了模型的结构特点。这种孔结构模型完全排除了微孔的存在,孔分布集中,孔径大小随着颗粒粒径的变化而变化,但孔隙度与粒径基本无关。由这３种方法得到的孔结构模型的孔隙度均小于３５％,孔径都没有超出球形颗粒不同的有序排列形式的间隙孔尺寸的理论范围（０．１５５～０．７３２倍粒径）。颗粒粒径的大小、制备方法对孔结构模型的结构有一定的影响     

一种接触式圆柱体直径测量方法及装置研究

针对目前接触式圆柱体直径测量方法的缺陷,提出一种新型的接触式圆柱体直径测量方法,分析了该方法的原理,并对装置的总体方案、控制系统的硬件进行了设计,测量时能够快速准确地完成圆柱体直径的测量,并可为其他回转体零件直径测量提供技术借鉴。     

光纤测量粒子直径的方法研究

本发明方法是用光纤测量粒子直径及分布的方法。通过在光纤探头内的若干根光纤传输光束直接发射到被测粒子上,由设置在光纤探头内的接收装置把接收到的粒子遮挡光信号传送到光电元件;经处理,由计算机采集,然后计算出粒子运动速度、方向、直径及分布。它能精确、快速地测量大于20μm 的粒子运动速度,方向,直径及分布。     

傅立叶粒径定义初探

本文从建立椭园衍射模型入手,探讨了球形颗粒与真实颗粒在傅立叶谱上的数量关系,提出了一种傅立叶粒径定义,该定义为激光衍射法测非球形颗粒,提供了一种可行的方法。     

大气中生物粒子等效率直径的研究

本文研究了大气中菌尘的相关关系,分析了纤维型滤料的菌尘效率曲线,提出了生物粒子“等效率直径”的概念。本文还依据空气过滤理论,进行了大量的理论计算,绘制了关于纤维型滤料的效率、阻力和各有关因素之间的关系的曲线。在此基础上,就如何选择专门用于滤除空气中生物粒子的滤材进行了定性的分析。     

静电纺丝聚丙烯腈纳米纤维工艺参数与纤维直径关系的研究

采用静电纺丝方法来纺制聚丙烯腈（PAN）纳米纤维毡研究了质量分数、电压、针孔孔径、纺丝液中LCl的含量、接受距离等参数对纤维直径及离散度的影响，采用扫描电镜来观察纤维的直径及其形态。采用正交试验设计法，发现纺丝液的质量分数与纺丝液中LiCl的含量是影响纤维直径最重要的参数。经过优化，纺制出最小直径为98nm的纳米纤维。     

马尾松大径材培育密度的测定

本文通过对三元区马尾松人工林和人工促进天然更新林分生长过程的研究，结果表明：在中等以上立地条件，马尾松稀植林分，其胸径、树高速生期一般在5—20年。材积速生期可持续到30年左右。马尾松大径材定向培育，初植密度120—167株／亩为宜，间伐二次，最后一次在20年前完成，最终每亩保留35—43株，35年左右进行主伐。     

Determination of erodible particles on cultivated soils by wind tunnel simulation

The erodible particle size distribution, diameter range and separate content of three soils from semi-arid regions of China were determined at different wind velocities through wind tunnel simulation and dry sieving. It was demonstrated that soil erodibility by wind depends not only on the intrinsic soil properties, but also on the extrinsic erosion effect of the erosive winds. It was supposed that there existed general consistency in the mechanics of wind erosion on different soils.     

刀具直径和磨料粒度对微铣磨表面粗糙度的影响

微尺度铣磨复合加工是一种兼具微铣削与微磨削特点的新型加工工艺.为给微铣磨复合刀具参数优化提供理论依据和数据参考,用立方氮化硼(CBN)微铣磨复合刀对不同材料进行微铣磨复合加工试验,并与微铣削加工进行对比,研究刀具直径和磨粒粒度对工件表面质量的影响规律.结果表明:选择合适的刀具参数能使微铣磨复合加工表面粗糙度达到亚微米级,且优于微铣削表面质量;在一定范围内减小磨粒粒径或增大刀具直径能够提高微铣磨复合加工的表面质量,且磨料粒度对表面粗糙度的影响更为显著.     

新型水性聚氨酯乳液的合成及其性能影响因素的研究

采用预聚法合成了一新型的水性聚氨酯乳液,研究了配方中异氰酸酯基和羟基的物质的量的比(-NCO/-OH)、反应温度、羧基含量对水性聚氨酯的粘度、粒径和吸水率等性能的影响。表明,随着-NCO/-OH比的增大,粘度下降,粒径增加,吸水率下降;预聚反应温度越高,越快达到异氰酸酯基的理论值,但是温度越高越易发生副反应;随着羧基含量的增加,粘度升高,粒径起初下降,最终趋于平衡,吸水率升高。     

筛分作业中颗粒同筛面间碰撞过程的数值研究

引入离散元法的弹性-阻尼-滑动接触模型,建立了描述颗粒同筛面之间的碰撞的数学模型,编制了模拟筛面上单颗粒运动的计算机程序并进行了数值试验,发现碰撞过程的接触时间主要取决于颗粒同筛面之间的接触刚度,而同筛分机的转速无关。为考察筛分机处理难筛分物料的能力定义了瞬时透筛系数这一指标,研究结果农明:增大筛面振幄较增大振频对瞬时透筛系数的增大更为有效,从而验证了潮湿细粒物料的低频大振幅筛分理论。