溢流盘式液体分布器中流体流动性能的实验研究

对盘式液体分布器中常用的Ｖ型和Ｕ型缝两种溢流管的流量与液位高度、及其与空塔气相动能因子及升气管开孔率的变化规律进行了实验测定，并给出实验关联式，这些关联式可用于此种溢流管的盘式液体分布器设计参考。     

裂缝性地层承压堵漏模型研究及应用*

裂缝性地层承压能力低,承压堵漏难度高。为了解决该难题,从裂缝承压失稳机理出发,建立了考虑封堵层和裂缝扩展的承压堵漏新模型,分析了影响承压的关键因素,据此指导研发了高承压堵漏配方,形成了新型交联成膜堵漏技术,并开展了现场应用。研究表明,裂缝承压失稳包含封堵层失效和裂缝扩展两种形式;裂缝性地层承压能力由封堵层承压和裂缝扩展共同决定;提高承压能力要求堵漏材料抗压强度高,封堵层摩擦系数大、弹性变形率高、渗透率低,封堵层尽量封至缝口及封堵层厚度适中;新型交联成膜堵漏配方对1~5mm宽的裂缝,封堵层承压可达20MPa,抗返吐达3MPa以上,现场应用显著提高了地层承压能力。表明,承压堵漏模型具有较好的适用性,能够有效指导现场施工,为承压堵漏技术的研发提供了理论依据。     

明渠减速流下床面摩阻流速研究

针对明渠非均匀流,采用立面二维数值试验的方法,并将雷诺应力垂线分布计算结果延伸至床面,以此计算减速流情况下床面摩阻流速,得到了不同壅水下床面摩阻流速的计算结果.研究表明:在壅水情况下,当流量和底坡相同时,壅水段摩阻流速随水深的增加而逐渐减小;在相同水深和底坡下,摩阻流速随流量的增加而增大;在相同流量和水深下,摩阻流速随底坡的增大而增大.为满足工程中计算的需要,根据数值试验结果拟合得到了明渠水流壅水情况下床面摩阻流速的实用计算式.     

除尘用圆笼式过滤器流体力学模型的研究

根据圆笼式过滤器的结构建立其流体力学模型,并在清洁状态时对其横截面和过滤通道内的空气流速与过滤阻力等性能指标进行了分析与测试。研究表明:其各项过滤性能指标的理论与实测值具有较好的一致性。空气在过滤通道内的风速与距进口的距离呈非线性关系,通道内各横截面上的过滤风速沿管道长度方向呈现倒抛物线形式分布。该模型的建立对进一步提高和改善圆笼式空气过滤器的过滤性能具有重要的参考价值。     

高聚物复合共挤出的流动分析和实验研究

分析了狭缝口型中的一维复合共挤出流动,叠代计算得到两相界面位置以及速度、剪切速率和切应力的分布。并利用机头流道出口处的无量纲流量分布,计算得到沿口型宽度方向上的界面分布曲线,分析了物料的流变学特性———粘度对界面位置的影响。实验结果与理论计算结果基本吻合。     

斜拉式渡槽结构分析与计算

渡槽是架设于山谷、洼地、河流之上,用于通水、通行和通航的水工建筑物。设计制作斜拉式渡槽模型,进行了模型结构分析与应力计算。通过模型承水和承砂实验,得出结构发生弹性变形和塑形变形的分界荷载及达到破坏条件的极限荷载,然后利用结构求解器对固定荷载作用下最有可能发生破坏的点进行验算,均能满足强度条件,验证了模型设计的可行性。     

常切力盘状螺旋流特性的试验与研究

从实测的盘状螺旋流压力与流动角的变化规律出发,分析了螺旋流流动角与工作压力的关系;给出了流速场随旋流半径的分布情况;对压力与流动角、水流速度、螺旋流的旋转强度、摩阻流速、压差系数以及旋流泄泥器之间的相互关系进行了研究;利用Blassius公式计算了切应力;利用运动方程求解压应力并以实测值进行验证。研究表明:螺旋流中除工作压力及流量外,流动角是影响压差、压差系数的主要因素:缝隙高度越小,压差变化越大,对增加泄泥器的推移力越有利。     

鸭式布局探空火箭气动特性实验研究

采用风洞实验的方法对超音速鸭式布局探空火箭气动特性进行了研究。在马赫数为1.5和3.0、攻角为-8°~+10°的实验条件下,分别进行了箭身、鸭舵、固定尾翼、滚转尾翼的火箭模型组拆实验,并对各模型状态下的气动力和气动力矩特性进行了对比。实验表明,各组件(箭身、鸭舵、尾翼)对全箭气动力和气动力矩的贡献各有不同,滚转尾翼状态的滚转舵效明显大于固定尾翼状态并解决了跨音速附近固定尾翼滚转舵效反效的问题,尾翼滚转与否对鸭舵的俯仰舵效影响不大。实验结果对鸭式布局探空火箭的设计具有一定的参考意义。     

防淤积型透空式防波堤波浪爬高试验及预测研究

波浪爬高是防波堤堤顶高程设计和预估工程造价的重要影响因素．以防淤积型透空式防波堤为研究对象,采用1∶10的模型比尺,在64组不同工况下开展防波堤的物理模型爬高试验,并记录了不同工况下防波堤迎浪侧的最大波浪爬升高度,探究了防波堤的波浪爬升特征．分别运用多项式回归方法、速度水头方法与M5’模型树算法并结合物理模型试验波浪爬高结果,发展透空式防波堤波浪爬高的预测公式．利用统计参数对3种方法发展的预测公式进行对比分析．结果表明：透空式防波堤背浪侧的波面变化滞后于迎浪侧,其最大波浪爬高小于迎浪侧,防波堤具有良好的消波效果;采用多项式回归方法与速度水头方法发展的预测公式能够在一定程度上实现对防波堤波浪爬高的预测,前者仅考虑了波高而忽略了其他波浪条件及防波堤结构参数对波浪爬升高度的影响,后者对波浪爬高的预测结果与试验值偏差较大,二者在实际应用过程中都存在一定的局限性;M5’模型树算法发展的波浪爬高预测公式利用无量纲参数综合了各项波浪要素以及防波堤的结构参数等,拥有良好的统计指数,能够更好地预测透空式防波堤的波浪爬高,具有较高的实际应用价值．     

聚能射流作用下固井水泥裂纹特征实验研究

针对射孔完井作业中水泥环完整性失效,导致后续压裂过程中出现环空窜流的问题,通过柱形靶射孔实验模拟射孔弹对井筒的侵彻过程,借助数码显微镜与Nano Measurer软件对射孔后水泥石的裂纹特征及分布情况进行了显微观察分析,同时研究了水泥养护前浆体密度、射孔弹药型罩直径及地层围压等参数对射孔段水泥环裂纹特征的影响规律。结果表明:水泥第一界面受到射孔冲击后损伤程度明显大于第二界面,第一界面水泥石主要产生了3种裂纹:宏观主裂纹、螺旋状裂纹和径向微裂纹,且裂纹数量在孔道周围和靶体边缘较多。浆体密度的增加使得固井水泥第一界面裂纹数量和平均宽度均逐渐减小。射孔弹药型罩直径主要影响孔道周围螺旋裂纹数量。围压则主要影响水泥边缘径向裂纹数量。     

混凝沉淀处理煤制甲醇废水的实验研究

为进一步提高煤制甲醇废水中SS及COD的去除效果,采用混凝沉淀工艺对煤制甲醇废水进行预处理。通过混凝搅拌实验分析混凝剂加药量、混凝时间、PAC与PAM复配投加对浊度及COD去除效果的影响。结果表明:在PAC、PAFC及PFS三种混凝剂中,最佳混凝剂为PAC;在PAC加药量为60 mg/L的情况下,最佳混凝时间为20~25 min;在PAC投加60 mg/L、非离子型PAM投加0.2 mg/L、混凝20 min的条件下,PAC与PAM复配投加可避免胶体再稳,并将浊度及COD的去除率分别提高至81.8%和12.5%。     

基于变形场演化的洞室岩爆特征实验研究

为了研究洞室岩爆特征问题,在洞室围岩变形场演化特征实验研究基础上对洞室岩爆的力学机制进行解释.采用双轴加载方式,对一种含有洞室的砂岩岩板进行压缩实验,通过白光数字散斑相关方法作为实验监测手段,对洞室变形破坏过程中的位移场和应变场演化进行实时监测,根据实验结果对洞室岩爆特征进行分析.研究结果表明:洞室岩爆过程经历了洞室围岩的局部破坏和结构整体失稳破坏两个阶段,从洞室岩爆力学机制可以得出,洞室岩爆是由拉伸和剪切两种作用机制共同作用的结果.     

第二代增压流化床煤部分气化炉单元中间试验研究

在热输入为2 MW加压喷动流化床煤部分气化中试试验装置上,对所构建的煤气化试验系统进行了工艺及装置试验研究,在此基础上进行了连续12 h的煤部分气化试验,以考察工艺参数对气化行为的影响.试验结果表明:中试装置的各分系统设计合理,全系统能协调稳定运行,能为第二代增压流化床联合循环发电系统(2G PFBC-CC)的下游单元提供合格的煤气和半焦;在较高的气化温度下,煤气中甲烷质量分数由于二次热解而降低,碳转化率增加;提高了入炉的蒸汽量,煤气中氢气质量分数明显上升.     

明渠非恒定流及输沙试验系统

为研究明渠非恒定流运动特性和输沙机理,建立了长20m,宽29.5cm,高40cm的水槽非恒定流实验系统。该系统包括变坡水槽、供水控制、水位和流速量测、推移质循环及测量5个部分。通过计算机控制生成设定的非恒定流过程;沿水槽架设的6个压力传感器监控沿水槽的水位变化;采用二维激光流速仪测量垂线流速分布。初步试验结果表明:该系统可以生成稳定可重复的非恒定流过程,得到包括水深、流量、流速及输沙率变化的大量非恒定流试验数据,为洪水波的运动特性及输沙特性研究奠定了基础。     

泥砂淤积过程中淤积量及强度变化试验研究

采用常规有机玻璃沉降柱试验系统针对泥砂淤积过程中淤积量以及强度的变化进行了一系列的室内实验。通过记录浊液面高度随时间变化得到不同浓度、不同级配泥砂的沉降曲线;并运用SNJ-1型微型十字板剪切仪分层测取沉积淤泥的强度。对沉积泥砂在沉积过程中淤积量以及强度变化进行分析,得到结论:泥沙淤积量随泥沙浓度、时间的变大而变大;但沉积速率随着泥沙的浓度的变大而减小。淤积泥沙的剪切强度随着深度的增加、时间的延长、浓度的增加、粗颗粒含量的增加而增大;且泥沙浓度越大,强度随时间增长的趋势越不稳定。根据实验数据拟合得到淤积泥沙强度与相对深度之间呈线性关系,并得出系数与时间之间也呈线性关系。     

气液两相内混式油喷嘴混合室内压力特性的实验研究

以压缩空气和变压器油为工质，对气液两相内混式油喷嘴混合室内压力特性进行了实验研究．研究结果表明，对于结构已确定的油喷嘴，影响混合室内压力的运行因素主要是油压（p1)，气压（p2)及两者差值（p1-p2)．实验测得了相同雾化气压下不同油压时混合室内压力的变化值，并利用数理统计的方法，整理出了这种油喷嘴混合室内压力随油压变化的关系式．从统计关系式及实验数据相关线图的比较可以看出，两者的变化关系是非线性的．实验还测得了在相同油压条件下不同雾化气压时，混合室内压力随气压的变化值，整理出了混合室内压力随气压变化的关系式．从统计规律及实验数据相关线图分析比较看出，两者的关系近似为线性关系。     

加压喷动流化床煤部分气化试验

在热输入0.1MW的喷动流化床煤部分气化炉上以空气和水蒸气的混合物为气化剂,进行了徐州烟煤的加压部分气化试验.考察了气化温度、压力等工艺参数对煤气热值、煤气成分、脱硫效率等指标的影响.试验结果表明:气化温度对煤气化过程影响显著;而增大压力,床内气体速度降低,延长了气化剂在床内的停留时间;另外压力增加改善了床内的流化质量,从而提高了气化效率,改善了煤气质量.提高温度和增大压力均能提高脱硫效率,但温度对脱硫效率的影响更为明显.     

旋流燃烧室内湍流流动的PIV实验研究

建立了微型燃气轮机旋流燃烧室实验台．采用二维粒子图像测速技术(PIV)测量了旋流燃烧室火焰筒内冷态速度场．旋流燃烧室主要由3个旋流器和1个侧壁开有测试视窗的圆筒段组成．在空气流量为0．114m^3／s的工况下，得到了燃烧室火焰筒内气体时均切向速度分布及旋流燃烧室火焰筒中心截面和不同轴向横截面位置的速度矢量分布图．实验结果及其分析为旋流燃烧室的数值模拟计算和进一步的实验研究提供了基础．     

Experimental investigation on dynamic response of chamber to simulate deepwater explosive

Experimental investigation was conducted for the dynamic response of a real spherical explosive chamber that can simulate 200 m deepwater explosive loaded 10 g TNT equivalent. The vibration characteristics and dynamic strength of the chamber were analyzed by measuring the strain profiles of six characteristic points on the chamber. The research results revealed the rule of the dynamic response of the chamber on different ex- plosive loads and static pressures. It provides references for the design and development of the chamber to simu- late deepwater explosion.     

黄河包头画匠营子取水工程泥沙预沉试验研究

通过静态沉降试验对黄河水体泥沙的沉降特性进行了研究，得到了不同原型沙样的沉降曲线，确定了不同含沙量时的沉降速度和沉降历时，为预沉池的设计提供设计参数