新型后混合磨料水射流喷嘴流场均匀性分析

针对目前后混合磨料喷嘴流场不均匀性问题，利用FLUENT仿真软件，对一种新型后混合磨料水射流喷嘴内部流场进行三维数值模拟. 通过比较喷嘴内部有无圆锥挡板的内部流场，分析圆锥挡板对流场均匀性的影响. 分析不同参数圆锥挡板喷嘴的喷射效果，得出新型后混合磨料水射流喷嘴不同参数结构对内部流场均匀性的影响规律，来提高后混合磨料水射流喷嘴中水和磨料混合均匀性. 分析结果表明：在保证出口仍具有较高速度的情况下，增大缩口直径，可以降低混合腔空气压力，改善液体在腔内聚集现象. 在此基础上，向混合腔中加入二次B样条曲线形状的圆锥挡板，当磨料入口采用斜入式与喷嘴轴线成45°时，出口体积分数最接近15%，体积分数波动最小，磨料与水混合均匀性大大提高. 通过正交试验分析多参数对磨料均匀性的影响，得到最优的结构参数.     

爆速对纳米氧化铝尺度控制影响研究

将硝酸铝和黑索金按照不同的质量比均匀混合形成4种粉状的混合炸药,每一种炸药爆轰都得到了纳米氧化铝.对每次收集到的实验粉体分别进行了高分辨率透射电镜分析和X光衍射分析.分析结果表明4种混合炸药爆轰所得到的纳米氧化铝呈球形,颗粒尺寸分布比较均匀,尺寸范围为15～20 nm,晶型为γ型.另外由X光衍射数据利用Scherrer公式分别计算出每一种质量比的混合炸药爆轰所得到的纳米氧化铝的平均颗粒尺寸.利用BC-3型爆速仪测得4种混合炸药的实际爆速.研究发现爆速越高的混合炸药爆轰所得到的纳米氧化铝的颗粒就越细,同时绘出了爆速与颗粒尺寸的关系曲线.在一定的尺寸范围内,根据此曲线可以通过改变混合炸药的爆速来控制合成出的纳米氧化铝颗粒尺寸.     

电弧炉底吹搅拌混合特性的水模型研究

用实炉为３０ｔ电弧炉，缩尺为１：７的水模型确定了底吹气体流量，喷嘴孔径及孔数，喷嘴布置方式，液体深度对溶液均匀混合时间的影响，结果表明，底吹气体搅拌能密度增大，溶液均匀混合时间短，二者间的关系可用回归方程ｒ＝ｋε＾－ｎ表示；搅拌能密度相同时，均匀混合时间随喷吹点的增加而缩短，最佳喷吹点为中心圆及电极圆４孔，最佳喷嘴孔径为１．０～１．５ｍｍ均匀混合时间随溶液深度的降低而缩短。     

混合制冷剂饱和液体密度的推算

定义了新的用于推算混合制冷剂饱和液体密度的对比温度和对比密度，发现混合制冷剂饱和液体密度与其纯组分饱和液体密度的归一化关系有同一化规律．给出在3种工况下确立混合制冷剂基准密度尺度的方法，并得到了计算混合制冷剂饱和液体密度的通用方程．最后比较了10种二元和三元混合工质的方程推算值与文献值．饱和液体密度的计算结果表明：方法（1）和方法（2）的偏差在1．5％之内，方法（3）的偏差在2％之内，方程计算精度满足工程需要．     

粘性液体-颗粒物料在斜轴式滚筒中的混合试验

分析了液体物料在滚筒中的运动模式,得到了液体物料的运动轨迹.应用自行研制的斜轴式滚筒混合机,进行白乳胶和建筑用黄砂的混合实验,对混合过程中的混合时间、筒体倾斜角和旋转速度等工艺参数进行系统研究,从中得到一些改善混合质量的因素.同时确定了上述工艺参数的参考值.通过视频采集分析了高粘度物料的混合过程.试验结果可供在斜轴式滚筒混合机用于粘性液体与固体颗粒的混合借鉴.     

对称与不对称Y型混合器混合机理

为了探明Y型混合器的混合机理,通过实验研究了混合时间、旋转速度、不同初始装粉方式以及改变混合器结构的对称性对混合均匀度的影响.通过观察左右装填粉末和上下装填粉末2种初始条件下硅胶颗粒在Y型混合器内的混合运动,定性比较了对称和不对称Y型混合器的混合过程与效果.在此基础上,通过测定混合物的取样成分,定量研究了氧化铝粉-铁粉的混合过程.研究结果表明,粉体的对流和扩散运动是Y型混合器的主要混合机理,在混合初期以对流运动为主,在混合后期经扩散运动进一步均匀混合;与对称Y型混合器相比,不对称Y型混合器中粉体的径向对流运动明显增强,从而有利于提高混合效率.     

试论不同种液体混合前后体积的变化及计算

本文阐述了不同种液体混合前后分子间相互作用能的变化对体积的影响，从而揭示了液体混合前后体积变化的本质原因，并给出其计算公式。     

滚筒干燥器中杆状颗粒混合特性的三维数值模拟

为研究杆状颗粒在滚筒干燥器中的混合运动,建立了杆状颗粒运动特性的三维数值实验平台.采用离散元法直接跟踪滚筒中的每一个颗粒,对杆状颗粒在滚筒干燥器中碰撞、摩擦的混合运动过程进行数值模拟,并把杆状颗粒和球形颗粒在滚筒中的混合特性进行对比.结果表明:随着转速的增加,颗粒混合均匀的速度加快;滚筒内杆状颗粒和球形颗粒均在近壁区域混合程度好;杆状颗粒混合达到均匀的速度较球形颗粒快;杆状颗粒整体混合均匀程度优于球形颗粒.模拟结果还表明,杆状颗粒的混合特性与球状颗粒的混合特性存在很大区别,在以往数值模拟中将杆状颗粒假设成球形颗粒存在较大误差,对杆状颗粒所建立的模型能更好地符合杆状颗粒的运动规律.     

便携式量热装置系列

采用特殊工艺制造，密封性好，电池驱动搅拌使液体混合更均匀，采用数字式温度计测量温度，使量热更精确。搅拌器、内筒、温度计等制作材料统一，使计算简化，测量结果更精确。     

简论密度计的刻度

实验室中绝大多数带刻度仪器的刻度线排列是均匀的，极少数是不均匀的，液体密度计就是其中之一。液体密度计的刻度线随液体密度值的均匀变化作不均匀排列，而且密度值越小，刻度线的排列越疏，为什么呢？下面作一简洁、明晰的讨论。密度计，根据阿基米德原理和浮沉原理而...     

磷矿粉盐酸酸解液絮凝实验

用盐酸分解磷矿粉所得之酸解液为很难过滤的多分散体系。我们用聚丙烯酰胺(PPA)、明矾、聚合氯化铝对其进行了絮凝实验,得到了较为理想的絮凝剂配方。     

膨润土的纯化及脱水过程研究

采用湿法对广西宁明膨润土矿进行提纯，分别考察膨润土原土的粒度、浆液的液固比、搅拌时间及沉降时间对提纯效果的影响，并对产品用酸性无机絮凝剂絮凝沉淀后，再以醇类进行脱水处理。结果表明：当膨润土原矿的粒度为75—85目，浆液的液固比为12，搅拌时间为80min，沉降时间为120min时，可将膨润土原矿中蒙脱石含量从60％提高到83％左右。纯化过程的絮凝沉淀，能有效地分离出膨润土胶体溶液中的大量水分，脱水后提纯土具有良好的分散性。     

絮凝物料滤饼残留水分的研究

用阴离子，阳离子和非离子３种不同种类的聚丙烯酰胺对细粒赤铁矿进行了絮凝，真空过滤实验，结果表明，絮凝物料的滤饼残留水分往往更高。在絮凝物料滤饼结构的显微图象分析，分数维的研究，以及对絮凝剂在赤铁矿表面上的吸附及其对矿物表面动电电位和润湿接触角的影响进行测试的基础上，对絮凝物料滤饼水分的赋存状态进行了探讨，指出了絮凝物料滤饼水分较高的原因所在。     

纤维水泥浆体系防漏性能评价及作用机制

在固井过程中遇到孔洞型或裂缝型漏失地层时,水泥浆会漏失低返,造成环空流速下降,降低顶替效率、影响胶结质量和油气井产能。运用自制设备评价多种防漏水泥浆体系的性能,并分析S90水泥浆体系防漏机制。结果表明:S90纤维水泥浆体系模拟堵塞3 mm孔板和缝板,5 MPa可承压10 min;在S90纤维水泥浆体系中加入特种黏结剂KE50后,模拟堵塞4 mm孔板和缝板,7 MPa可承压10 min;在水泥浆漏失过程中,S90体系中长纤维、短纤维和特种黏结剂形成致密的、牢固的纤维网格,减慢和阻止水泥浆体通过,在裂缝周围形成致密的滤饼后防漏效果显著;净浆、胶乳水泥浆和低密度水泥浆无防漏作用。     

用多种絮凝剂处理热电厂冲灰水的情况对比

火电厂的冲灰废水对电厂的正常运行带来许多不利因素，用絮凝沉淀处理冲灰废水，可以避免或减少上述不利因素，使冲灰废水达到回收利用之目的，从而获取较大的环境效益，经济效益，社会效益。     

卵石土及泥岩侵入地层中泥浆配比试验研究

泥浆支护是泥水盾构实现安全掘进的关键,泥浆压力是否能快速有效的传递到开挖面将影响地层的稳定性控制,而泥浆的配比将直接影响泥浆压力的转化。为保证泥浆在卵石土及泥岩侵入地层中的支护效率,本文以成蒲铁路紫瑞隧道工程为依托,开展了一系列泥浆渗透成膜试验以确定泥浆的合理配比。研究结果表明：泥浆的配比对盾构掘进的效率有明显影响,密度和粘度偏小的泥浆会导致泥浆滤失量过大,泥浆压力不能及时形成;而密度和粘度偏大的泥浆会导致刀盘泥饼的产生,降低盾构掘进效率。本文通过泥浆渗透试验与现场实测,在有效成膜和防结泥饼之间确定了最佳的泥浆配比。该泥浆配比的确定及调整方案在现场取得了良好的效果,以期为泥水盾构在类似地层中施工提供参考。     

两级固结堵漏井筒压力的变化规律

常规固结堵漏浆体驻留性差、井筒留塞难。现场采用两级固结堵漏工艺,在固结堵漏浆体前向漏失层注入高黏稠浆体,以提高浆体驻留性。但对堵漏作业过程中井筒压力变化规律认识不清,井筒压力精细控制不足,工艺参数如排量、浆体体积等的确定缺乏理论指导,这些仍然是固结堵漏工艺优化面临的关键问题之一。基于浆体在裂缝中一维径向流动模型,建立了多级固结堵漏动力学模型,提出临界压差和压差比两个参数表征浆体的驻留性。以高黏稠凝胶浆+水泥浆两级固结堵漏工艺为例,分析裂缝宽度、排量、浆体体积及比例对井筒压力的影响,厘清堵漏过程中与环空液面高度变化与井筒压力的关系。研究表明：裂缝宽度越小,堵漏过程中井筒与地层压差、临界压差越大,浆体更容易驻留。增加浆体体积和高黏稠浆体比例,有助于浆体驻留,但实际堵漏应综合考虑浆体驻留、漏层裂缝封固以及成本等多因素。浆体排量越大,压差比越大,不利于浆体驻留。环空液面高度变化可以判断漏失地层井筒压力变化,现场应加强环空液面高度的监测。     

超高密度水泥浆体系实验研究与应用

为了解决高密度钻井液条件下固井水泥浆密度问题,开展2.80 g/cm~3超高密度水泥浆研究势在必行。根据固井水泥浆相关工艺及颗粒级配理论模型,优选高密度水泥浆相关材料进行实验分析。确立了三级加重模式设计超高密度水泥浆,即选用100目、500目及200目密度为7.0 g/cm~3的还原铁粉进行加重。选用DHL胶乳作为加重悬浮剂,胶乳颗粒属于纳米颗粒,具有良好的悬浮作用;同时还具有减少水泥浆失水的能力。采用液体外加剂控制水泥浆性能,通过室内试验水泥浆密度达到了2.82 g/cm~3,流动性、沉降稳定性良好,现场应用效果良好。该成果刷新了中石化水泥浆固井纪录,对油气开发具有重大、深远的意义。     

二氧化碳泡沫同步注浆液特性研究及成本分析

为探究CO2泡沫同步注浆液的性能及现场制备成本,通过正交试验和极差分析方法对CO2泡沫同步注浆液的最佳配比进行研究,对CO2在对同步注浆液的改性过程中的性能变化进行回归分析,并依托南京五塘广场隧道施工的现场浆液性能要求,利用多目标规划方法进行成本分析。结果表明：CO2泡沫同步注浆液最佳配比为水胶比0.8,粉灰比2.0,胶砂比0.5,膨水比0.16。回归拟合结果表明常规二次型回归模型更适合模拟CO2泡沫改性的同步注浆液的性能;通过MATLAB工具箱中的FMINCON函数进行多目标规划计算得出与现场浆液相同性能下CO2泡沫同步注浆材料成本更低。     

泥水盾构施工废弃泥浆对同步注浆材料性能的影响

泥水盾构施工会产生大量废弃泥浆,传统的抛弃堆放不但污染环境且占用土地资源。本文依托南京长江新济洲供水廊道项目泥水盾构工程,针对江底盾构施工中的废弃泥浆,开展了将其应用于同步注浆材料的可行性研究。通过室内试验,研究了泥浆固水比、膨润土替代率和废弃泥浆黏粒含量对注浆材料性能的影响,同时对比分析了新配制膨润土泥浆和废弃泥浆对注浆材料性能影响的差异。结果表明：增大泥浆固水比,可使砂浆凝结时间缩短、强度增大、泌水率和体积收缩率降低,但会导致砂浆流动性变差。相比于新配制膨润土泥浆,废弃泥浆制备的砂浆具有更优的流动性能,但存在泌水率偏大和强度偏低的问题。采用废弃泥浆替代部分新配制膨润土泥浆,则能够有效控制砂浆的泌水率增大和强度降低的问题,同时使砂浆的流动性能大幅提高;废弃泥浆黏粒含量对砂浆性能影响相对较小,一定程度上表明了使用不同地层废弃泥浆制备的砂浆性能差异不大,故无需随地层变化而对砂浆配比进行较大调整,便于实际工程施工应用。