PDC钻头井底液流分布特性的实验研究

针对条式布齿式ＰＤＣ钻头的结构特点，根据流体动力学相似准则．设计了实验室条件下的模拟实验钻头，采用示踪颗粒流动轨迹显示实验的方法，研究了喷嘴倾斜时，倾斜方向（或称喷嘴指向）对井底漫流分布的影响，研究表明，对具有条式布齿的ＰＤＣ钻头，使边喷嘴向井壁方向倾斜，在倾斜喷嘴的指向平行于钻头主筋板切削面或与主筋板切削面成４５°角时，钻头的清洗和冷却效果较好．     

井底漫流场数值模拟研究

理论研究、台架实验和现场经验表明:井底流场的特性与钻井效率、钻井安全、钻头寿命等有着密切的关系。而喷嘴几何形状、喷嘴布置方式是决定井底漫流场是否合理的关键因素。为了发展有预见性的定量化井底流场研究技术,应用势流理论对井底漫流场进行了数值模拟。模拟结果与台架实验对比表明,井底漫流场数值,模拟能比较客观的反映不同喷嘴组合、不同侧倾角、不同后倾角条件下几股射流的相互作用情况,可为评价井底流场的优劣、钻井效率的高低提供一定的理论依据。     

PDC钻头条件下圆喷嘴撞击射流井底流场的数值模拟

为了研究ＰＤＣ钻头条件下圆喷嘴射流撞击井底流场的基本规律，在分析ＰＤＣ钻头的基本水力结构特点的基础上，建立了ＰＤＣ钻头条件下并底结构的物理模型。采用ｋ－ε双方程模型封闭湍流Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程，利用求解压力耦合方程的半隐式方法，对这一物理模型条件下的流场进行了数值模拟，并将数值结果与实验研究结果进行了对比。结果表明，所建立的控制方程、控制条件以及所采用的数值方法是合理的根据数值结果，研究了ＰＤＣ钻头条件下，射流撞击井底时的流场结构、轴心速度变化规律以及井底漫流的流动规律。     

利用地表漫流系统处理新沂河污水的试验研究

通过中试试验,研究地表漫流系统中马尼拉、水香蒲、春兰、早熟禾等4种植物对新沂河污水中CODMn、氨氮、色度3个指标的去除效果．试验结果表明：4种植物中,早熟禾对污染物的去除效果最佳,CODMn、氨氮、色度去除率分别达到55％,89．2％,51．2％;在考察的3个指标中,地表漫流系统对氨氮的去除率最高,4种植物对其去除率分别达到78．8％,79％,67．6％,89．2％．     

倾斜射流在井底产生的漫流分布特性研究

应用流体力学基本原理,建立了源-汇叠加的物理模型,用以描述倾斜射流在井底产生的漫流流动,推导出了漫流速度分布的数学模式,并进行了实验验证.从实验中得出了倾斜射流在井底产生的漫流速度分布规律,实验结果与理论分析相吻合,证明了倾斜射流的漫流速度包络线基本上呈椭圆状.倾斜射流不仅会使冲击方向上的漫流速度增大,还会使其厚度增加,因此大大增加了对岩屑的推动力和与钻头切削齿的对流换热能力,强化了该方向上对钻头的清洗和冷却.     

不同地面集水时间计算模式的分析

在雨水道设计中，新规范虽然提出了新的计算方法，但仍限于特定的坡度与降雨强度条件的计算．为了寻求通用的计算方法，在假定的条件下利用水力学原理，推导了不同地面集水时间的计算模式，并与国外经验公式进行了比较，此方法具有实用性。     

地表漫流系统处理含油废水的机理初探

通过对西北地区某机务段含油废水采用地表漫流处理系统模拟实验和现场中试结果的分析表明，地表漫流处理含油废水是有效可行的；系统对含油废水的处理机理是一个综合复杂的物理、化学及生物反应过程；废水中油的最终去除途径主要是微生物降解，蒸腾和挥发亦能去除部分油。从长远观点看，选择适当的废水投配率和投配周期不会产生系统土壤中油的积累。     

井底边界条件下单喷嘴射流流场的数值模拟

用数值模拟的方法研究了符合井底边界条件的轴对称单喷嘴淹没非自由射流流场，给出了不同喷嘴直径、不同喷速、不同喷距下的流场矢量图，并研究了上述工况下的射流轴心速度衰减规律。结果表明，除射流区、撞击区、漫流区、返回区之外，还存在一明显的回流旋涡区，射流出口雷诺数对轴心速度衰减的影响很小，而漫流的存在使得射流轴心速度在靠近井底的区域内受到很大程度的影响．数值模拟结果和有关实验数据有较好的一致性。     

西北漫流区水文特征及桥涵布设

山前戈壁漫流是我国西北地区特有的一种山前区河流形态,通过对漫流区流域特点和水文特征分析以及典型病害原因分析,对漫流区水文计算方法和铁路桥涵布设提出了建议,对该地区工程设置和水文计算有一定的借鉴和参考价值。