两种结构型式控流筛管内流动特性的数值研究

控流筛管可通过控制油井部分井段产出液流量实现水平段同时出水。以计算流体动力学为基础,分别对导流式控件和迷宫式控件流道内流体的流动特征进行数值模拟,并对两种控件的适用范围进行对比分析。数值计算结果表明,两种控件由流道入口到出口的流道压力均呈线性降低;导流式控件流道中的流动近似呈平推流,涡流和湍动不显著;低黏度条件下,迷宫式控件流道内存在明显的一次、二次涡流,过流阻力显著增加,控流效果显著。过流流体黏度为25~1000 mPa·s时,导流式控件的性能较优;其他黏度范围内,迷宫式控件的性能较优。     

四元盐水体系热力学性质和相平衡的预测

应用Pitzer-Simonson-Clegg热力学模型,结合二元及三元模型参数计算了包含K+,Mg2+,Na+,Cl-和NO-3离子的6个二元盐水体系和9个三元盐水体系的溶解度,模型参数分别拟合于相关体系的水活度、渗透系数及溶解度实验数据.在未考虑四元混合参数的情况下,较为准确的预测了四元盐水体系K+,Mg2+∥Cl-,NO-3-H2O,K+,Na+∥Cl-,NO-3-H2O,Mg2+,Na+∥Cl-,NO-3-H2O和K+,Na+,Mg2+∥NO-3-H2O在不同温度下的溶解度,同时预测K+,Na+∥Cl-,NO-3-H2O体系在278.15K~323.15K范围内饱和溶液的饱和蒸汽压,及其子体系KNO3-NaNO3-H2O和NaCl-NaNO3-H2O在363.15K下饱和溶液的水活度,和KCl-KNO3-H2O体系在不同温度下共饱和点组成溶液的饱和蒸汽压,模型计算结果与文献数据吻合.     

煤柱尺寸留设数值模拟研究

护巷煤柱尺寸是影响回采巷道顶板围岩稳定性的一个重要因素。禾草沟煤矿开采过程中矿山压力比较明显,原设计预留大煤柱,造成较大煤炭损失。基于禾草煤矿煤层地质条件,采用数值模拟软件FLAC3D,建立了煤柱尺寸为6 m、8 m、10 m、12 m和14 m数值模型,模拟研究了煤柱及巷道塑性破坏区范围,沿空巷道应力分布,沿空巷道位移情况。综合考虑塑性区破坏范围、最大主应力、顶板位移值和资源回收等因素,该矿煤柱为10 m时符合经济安全开采要求。     

复杂载荷下弯管的极限载荷

考虑几何和材料的非线性相互作用,采用有限元方法研究复杂载荷下弯管的极限载荷。通过对比过去的研究成果,分析了内压、面内弯矩及其组合下的极限载荷规律。根据有限元结果,研究了直管强化及内压的强化对极限载荷的影响。最后提出了弯矩以及内压、弯矩联合作用下的极限压力、极限弯矩与弯管几何尺寸的定量关系。提出的计算公式扩大了弯曲系数λ的使用范围,反映了弯管强化作用。     

建北矿综放工作面矿压规律研究

黄陵矿区开采实践证实,综放液压支架能平衡采场上覆岩层载荷,综合机械化开采对于预防顶板事故固然就像"安全箱"一样可靠,但这必须是建立在设备选择合理并保证良好的运行状况的基础上的。并且建北矿的煤层赋存条件、支护、采高以及井型等方面与邻近的煤矿都有很大差异,如果不加研究而盲目地套用其综放工作面的矿压规律,将会存在严重的安全隐患,甚至导致事故的发生,而造成巨大的经济损失。4-2101工作面作为建北煤矿首采综放工作面其顶板运动及矿压显现规律具有一定的代表性。通过对首采工作面进行系统的矿压观测,获得了老顶初次来步距、来压的强度、支架阻力的动载系数等矿压规律参数。总结出了首采工作面的矿压显现规律,提出了合理的支护改善措施,研究成果不仅能指导4-2101工作面安全生产,而且对于研究工作面顶煤,顶板运动规律、支架选型、支护质量及实现矿井安全、高产、高效等都具有重要的现实意义。     

复杂地质条件下炮采工作面超前支承压力的研究

文中以刘河矿13031炮采工作面为实验工作面,采用现场实测和数值模拟的方法研究了复杂地质条件下炮采工作面的超前支承压力影响范围以及强度,为该条件下工作面的超前支护范围和强度提供依据。研究表明:超前支承压力峰值位置为工作面前方10 m,峰值强度为20MPa,超前支承压力影响范围为工作面前方0~50 m,其中剧烈影响区域为工作面前方0~23 m.     

椭圆柱绕流的理论研究

现有的椭圆柱绕流理论给出了椭圆柱周边流场分布示意图,但流场分布图的数学分析计算过程并不完善,给进一步研究椭圆柱绕流问题增加了难度。首先利用保角变换的方法求得攻角为零时的椭圆柱绕流复势,然后利用复变函数理论将椭圆柱绕流复势分离,得到了椭圆柱绕流的势函数和流函数,随后利用MATLAB软件绘制出了流线和等势线分布图,进而基于求得的绕流势函数和流函数,应用理想流体力学相关理论,讨论了椭圆柱面的流体压力分布规律。     

基于量子算符涨落的非线性隧穿效应

本文主要讨论玻色-爱因斯坦凝聚体系(BECs)中关于量子算符涨落的非线性隧穿效应.通过数值模拟对称双势阱中BECs粒子与非线性作用的演化关系,可以得到在引入量子的算符涨落后,体系同样表现出Josephson效应和自囚禁现象.该理论极大地补充了基于平均场描述和量子描述下的非线性隧穿效应,为BECs的非线性隧穿效应的实验研究提供了理论依据.     

一种用于工业废气处理的气体消毒管的设计

概述了工业废气处理的主要方法及其优缺点。利用研究高气压微空心阴极辉光放电的成果,设计了一款能够用于工业废气处理的气体消毒装置,对该装置的结构、工作原理和特点进行了详细的论述。实验结果表明:利用该装置对工业废气中的甲烷清除达到70,苯清除达到90,消毒效果相当好。     

基于人机工程学的不同床垫材料对人体影响分析

通过受试者仰卧时体压分布对比、纵向压力分布曲线分析、床垫平均压强差异性对比等方法,研究床垫材料对人体仰卧体压分部特性的影响.结果表明:分区弹簧和海绵床垫的最大压力集中在头后部及足跟,整体舒适性较高;记忆海绵垫的最大压力集中在足跟处,乳胶垫压力较均匀,分布在头后部、骶骨和足跟处,但这两者压力值较分区弹簧和海绵垫高,整体舒适性略低;棉胎和棕床垫的最大压力集中在骶骨和头后部,整体接触面积较小,局部不舒适感较强;水床垫与气床垫虽然没有压力过分集中,但整体接触面积较大,人体轮廓模糊不清,长时间使用易疲劳.