中引式气力输送系统的实验研究

鉴于国、内外目前尚未对中引式气力输送系统特性进行研究,而它又有独立、串联和远近距离均适应的优点等,所以探讨了中引式气力输送系统的流动模式、管道阻力特性和输送压力频谱特性等。实验结果表明中引式气力输送随着操作气速分别为2、4和8m／s的变化,管内灰栓的流动模式也相应发生变化分别为：柱塞流、栓流和悬浮流;栓流压力频谱振幅最大,易成为独栓,属不稳定流动,输送量与柱塞流相当,柱塞流压力频谱较小,灰栓气栓相间的多栓流属基本稳定流动,悬浮流压力频谱最低,属稳定流动,输送量最低,输送速度最快,管道易磨损;柱塞流、栓流及悬浮流模式,对于给定物料操作气速与输送平均压力之间随着操作气速增加,输送压力逐渐下降。     

栓状流水平气力输送机理探讨

栓状流输送系统属于高浓度、低速输送装置,具有不易磨损、捕集设备简单和不需要庞大的分离设备等优点,正在被推广使用。栓状流输送主要有脉冲气力栓流输送和旁通管式栓流输送两种型式。     

栓流系统中动态参数相互关系的定量分析

本文首次定量分析了自成栓自动调节栓流系统中动力参数的相互关系，结果表明：在料速一定条件下，栓压与栓长成线性正比关系；改变料速，栓压与栓长的线笥关系呈现区域性，周期性的变化。     

毛细管中两相流动特性的电导测量方法

建立了单毛细管中两相流动传递参数实验系统,基于该系统开发了测取泰勒流下气泡速度气含率、气泡频率以及液栓长度等参数的双电导测试系统。结果表明,与常用的摄像法进行比较,双电导探针具有在线、实时和动态响应快等特点,可替代摄像法,并可扩展应用于结 构化催化剂内部测定气液两相流动参数分布。同时,采用电导法对毛细通道中多种流型——包括分散气泡流、气泡串流、泰勒流、膜流及多种过渡流型——进行辨识,取得了较好的实 验结果.     

用ERGUN方程建立脉冲气力输送压力降数学模型的分析

压力降数学模型是阐述固气两相流机理的重要表征之一。本文采用Ergun公式并考虑渗流损失以及料栓向前移动时的沿程损失,对脉冲气力输送压力降进行了分析,得出压力降数学模型。密相脉冲气力输送是一种物料在管道中呈料气相间运动的输送形式,是栓塞状的密相流。料栓在管道中运动是靠其两端的能量差克服沿程损失而前进的;另一方面,气流还要穿透料栓而损失部分能量,即所谓渗流损失。     

栓钉剪力连接件传力机理与有效受力长度研究

为研究栓钉剪力连接件受力机理及其在不同强度混凝土中的有效受力长度,进行不同长度栓钉剪力连接件推出试验和精细化有限元参数分析。基于精细化数值模型,分析栓钉及其周围混凝土受力机理,得到栓钉周围混凝土主应力迹线,揭示混凝土力流传递路径。研究结果表明：栓钉受力分为弹性和塑性两个阶段,混凝土强度不变时,栓钉长度变化对栓钉抗剪性能影响较小。基于应力分布规律,栓钉周围混凝土分为三个受力区域,即栓帽上方受压拔区、栓帽下方受拔区和栓钉根部下方受压区。栓钉有效受力长度随混凝土抗压强度增加而减小。以直径19 mm栓钉为例,当混凝土抗压强度为20、30、40和50 MPa时,栓钉有效受力长度为4.42d(d为栓钉直径)、4.00d、3.68d和3.42d。     

气固两相流输送特性的试验研究

为了研究柱塞式气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1∶1实验台改造,首先进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验;然后进行粉煤灰输送压力、输送质量流量特性试验;最后考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对粉煤灰输送量、固气比的影响.研究表明:柱塞式气力输送流动模式以密相栓柱流为主,其灰栓长度为0.8-2.3m,移动速度约为2.8-11.3m/s;输送压力与输送流量成双曲线特性,且随着气量的增加输送量增大;主进气流量起主导作用并与输送粉煤灰质量流量成单调上升抛物线关系,与固气比成上凸抛物线关系即先增大后减小.研究结果对柱塞式气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用.     

脉冲气力输送装置的型式

脉冲气力输送包括两种型式的系统,即:1)旁通管式脉冲气力输送;2)气刀式脉冲气力输送。这两种型式的脉冲气力输送系统,虽然巳研制出多种类型的装置,但它们的共同规律都是:栓流、低料速、高固气比、能耗小、管道磨损少、物料不易破碎或降级、料气分离简单、管道内不易产生堵塞。正是由于这些优点,脉冲气力输送才成为现代气力输送技术的主要趋向。     

基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究

确定抽油机井合理流压是采油工程与油藏工程的重要研究内容。本文建立了以系统效率最高为评价指标的抽油机井合理流压仿真方法,具体包括:基于抽油机井井筒油气水多相稳定流动的泵排出口压力与油井产液量的耦合仿真模型;有效功率的仿真计算方法;基于抽油杆柱轴向振动与悬点示功图仿真的电动机输入功率仿真模型;系统效率与流压、油藏参数、抽汲参数之间函数关系的仿真模型;给定流压条件下系统效率极值的仿真模型;系统效率极值随流压的变化规律以及合理流压的确定方法。仿真分析结果表明:流压对抽油机井系统效率有显著影响,优化流压可以显著提高系统效率;含水率、气油比与饱和压力等油藏参数是影响合理流压的主要因素。     

喉栓发动机压强响应速率影响因素分析

 为研究喉栓式固体火箭发动机喉栓运动过程中影响压强响应速率的因素,利用CFD软件建立二维模型,对压强调节过程进行仿真研究。分析了驱动系统牵引力、密封圈摩擦系数、推进剂主要性能参数以及喉栓头部几何构型对压强响应速率的影响。结果发现,驱动系统牵引力和推进剂压强指数以及喉栓头部半锥角对压强响应速率影响较大,高压下降低摩擦系数能够明显降低摩擦力提高压强响应速率,推进剂燃温对压强响应速率影响不大。     

栓流密相气力输送系统动态参数之间关系的研究

基于对水泥的密相气力输送试验，研究了栓压、栓速、栓长之间的关系。研究结果表明，栓速一定时，栓压随栓长的增加而增加；栓长不变时，栓压随栓速的增大而增大；实际工程中可取料气速度比为0．9。     

气刀操作条件对密相栓流气力输送的影响

以高密度聚乙烯为对象,进行了密相栓流气力输送的中试研究,结果表明:输送压力、气刀的操作周期、充气时间与断气时间的比值对输送气速、输送能力、固气比等均有较大的影响.     

弹性地基上具有初始构型的输液管动力稳定性

解决了研究弹性地基上任意初始构型输液曲管稳定性的难点.在以弧长为参数的自然坐标系中建立了弹性地基上可伸长任意初始构型输液管道力学分析的数学模型,采用微分求积法(DQM)和分块矩阵的方法求解输液曲管的固有频率以及临界流速,研究了弹性地基和初始构型对输液管道动态特性的影响.结果表明,弹性地基将增大输液管道的临界流速,且输液直管初始构型微小的变化将引起其临界流速较大的变化.     

浓相气力输送粉煤灰颗粒速度的研究及应用

浓相气力输送中,固体颗粒的速度是一个重要参数,关系到系统的能耗、物料与管道磨损等重要问题,它与物料的物理性质、输送装置的特点、输送气体的物理性质以及输送气体的速度等参数有关。采用粉煤灰作为输送物料,在管内径为80mm,长度为202．87m的浓相气力输送实验台上,借助多台智能差压／压力变送器等仪器设备对固体颗粒速度进行了实验研究,并对实验数据进行了理论分析,得到了沿程颗粒速度的修正公式。最后,结合工程实际提出了相应的对策。     

步进式工件输送机的优化设计

根据步进式工件输送机的工艺动作要求,初拟机械系统运动方案,设计了输送机构各构件的运动尺寸.基于虚拟样机技术,应用ADAMS软件对输送机构进行建模、仿真,获得了输送架的速度和加速度测量结果.在对结果进行分析和评估后发现该输送机构虽能满足输送机的主要技术指标,但输送架在输送起始点对工件的撞击较严重.因此,提出了一种改进的输送机构,实现了输送机机械系统运动方案的优化设计.     

分布随从力作用下黏弹性悬臂输流管道的稳定性分析

对在流动流体和分布随从力共同作用下的黏弹性输流管道,以Kelvin黏弹性模型和Euler梁模型为基础建立输流管道的运动微分方程,然后采用Galerkin方法对其离散化。通过特征值分析,研究分布随从力、质量比、黏弹性系数对系统失稳临界流速的影响。运用复频率随流速变化的曲线,分析不同的参数作用下系统的振动特性和稳定性。结果表明:分布随从力越大,系统失稳的临界流速越小;随着质量比的增大,临界流速会增大;黏弹性系数增大时,临界流速也会略微增大;悬臂输流管道的失稳方式主要为颤振失稳。     

添加筛网对减阻流体湍流空间结构的影响

应用相位多普勒测速仪（PDA）和粒子图像测速仪（PIV）对添加筛网后的十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）减阻流体湍流流场进行试验研究,得到了减阻流体的速度脉动分布以及在筛网后不同位置的减阻流体湍流速度分布和平均速度分布．结果表明：添加筛网后,减阻流体的速度脉动明显增强,随着离网格距离的增大,速度脉动逐渐减弱最后趋于稳定;在靠近筛网处,平均速度分布趋向于和水的速度平均分布相一致,而在远离筛网处,其平均速度分布趋向于减阻流体不加筛网时的平均速度分布;随着筛网层数的增多,靠近网格处减阻流体湍流核心区明显增大,同时在近壁面处出现强烈的漩涡波动,瞬间速度空间分布趋近于水的速度空间分布,在远离筛网处,CTAC减阻流体过渡层明显增厚,在湍流核心区和过渡层之间出现小漩涡,表明被金属筛网破坏的胶束重新缔合成棒状胶束,恢复了减阻性能．     

低速高混合比水平气力输送临界速度

通过分析水平气力输送系统悬挂式电子称量装置的固体物料输送量记录曲线，判定了输送状态的稳定性，进而提出了中累颗粒（ｄｓ≤０．５ｍｍ），高混合比（μｓ＝３０－１５０），水平低速（ｕｇ＜１５ｍ／ｓ）输送临界速度的经验关联式。