摘要：负压分布规律是真空预压机理研究的重要课题。通过讨论真空预压负压空间分布特点及负压相关概念,广义地定义了负压,分析了负压的测量方法及影响因素。设计高15.0 m的竖向大比尺室内模型,开展真空预压负压分布规律试验研究。试验结果表明,饱和黏土土中真空度测量存在滞后效应,本次试验真空度存在的极限深度为8.9 m;膜下真空度稳定后,零压面之上孔压及板中真空度沿深度呈对称线性分布,斜率均近似为静水压力梯度;负压沿深度为分段线性分布,在地下水位之上的非饱和段因提水做功而衰减,稳定期负压平均衰减值为21.4 k Pa,在水位之下排水板埋深范围内基本均匀分布而无衰减,稳定期平均负压为-67.0 k Pa。结合试验规律及等效排水管中气液两相流的流型分布,给出了真空预压稳定期竖向排水板中的分段线性负压边界。

摘要：在顺煤层抽采钻孔中,钻孔瓦斯抽采流量同钻孔内部抽采负压大小紧密相关,而钻孔内部不同深度处负压分布情况又因钻孔阻力及压差损耗而有所不同。为明确钻孔内部负压分布与钻孔深度的关系,从而有效指导顺层抽采钻孔的钻进深度,文章从流体力学及动能守恒定律方面对抽采钻孔内瓦斯运移所消耗的压差能进行讨论,从而得出了抽采钻孔内部负压分布情况同钻孔长度关系不大的结论,并给出了一定条件下顺层抽采钻孔的合理钻进深度,对煤矿瓦斯抽采钻孔深度的设计具有一定的指导意义。

摘要：为了研究钻孔变形失稳对瓦斯抽采的影响和判定钻孔失稳坍塌区域,根据钻孔内瓦斯流动变质量流的特点及钻孔变形情况,设计搭建了考虑钻孔变形失稳的瓦斯抽采试验系统,测试分析了钻孔不同变形失稳、不同负压情况下钻孔负压及流量分布规律,提出了考虑钻孔变形的负压损失计算方法。结果表明:①完整孔抽采负压沿孔长分布大致呈线性分布,其负压损失较小,钻孔不同部位负压较接近,钻孔抽采流量沿孔长大致亦呈线性分布。孔口负压越高,钻孔抽采流量越大,钻孔负压损失越大,不过与孔口负压相比仍较小,仅占2.93%~3.62%。②孔底塌孔时,塌孔段负压损失比完整段负压损失大,由于塌孔段孔内流量较小,其负压损失亦不大,仅占孔口负压的2.75%~4.03%。塌孔时总负压损失占孔口负压的4.68%~6.14%,比完整孔总负压损失有所增加,其抽采总流量比完整孔抽采总流量略有降低。孔底塌孔对瓦斯抽采效果影响不大。③孔底堵孔时,塌孔段孔内煤体与周围煤体互相接触成为连续介质,塌孔段瓦斯流动变成了渗流,其抽采压力变成了煤层瓦斯压力,与完整孔和堵孔时抽采流量相比,塌孔时钻孔抽采流量明显降低,直至流量降为0。堵孔对瓦斯抽采效果影响较大。④基于钻孔负压损失计算理论、钻孔不同变形失稳情况下负压分布及流量分布试验结果,提出了考虑钻孔变形的抽采钻孔负压损失计算方法,并对其进行了验证。研究结果可以为钻孔失稳坍塌区域判定及钻孔失稳坍塌的精确防护提供理论基础。

摘要：针对传统方形空气附壁整流板在油烟控制能力和油烟捕集效率方面的不足,提出一种全新型整流板设计,在相同油烟机和厨房环境内,采用CFD技术对厨房流场和油烟浓度场进行数值模拟,得到各方向的流场分布和厨房油烟的捕集效率,并通过试验测试吸油烟机的入口风速和最终捕集效率,结果表明:安装整流板优化后的油烟机在入口速度、负压分布和捕集效率方面均明显优于整流板优化前的油烟机。