摘要：矸石充填不仅能够有效解决矸石大量堆砌引发的环境问题,更能有效防治采空区顶板垮落并控制地表下沉。针对矿井采空区地表沉降问题,采用三维地震勘探技术获取了“三带”发育特征,反演了地下采空区空间分布;采用数值计算方法,模拟不同工程参数下采空区矸石充填管道运输特性,分析料浆速度分布以及流动性沉降规律差异性;并设置定向井与垂直井作为对照,进一步开展充填效果现场评估与验证工作。结果表明,2种充填方式有效注浆深度约为煤层顶板以上60 m,其中,定向井有效充填空间内充填率比直井高约40%。因此,基于地面钻孔的采空区矸石充填技术为矸石处理与环境保护提供了有利途径。

摘要：离子漏斗是质谱传输系统的一种,具有传输、聚焦离子等作用。由于压力差的作用,从离子漏斗进入质量分析器的空气会造成质量分析器真空度降低,影响质谱灵敏度。为了增大下一级质量分析器的真空度,对离子漏斗内部气体运动规律进行研究。利用fluent软件并基于Density-Based、Implicit算法首次对低真空状态下的质子转移反应质谱仪中离子漏斗及改进后的结构内部粘滞流状态气体流动进行模拟、对比,根据模拟结果得出了气体运动的基本规律,加挡板改进后的结构能有效的降低挡板后的速度。经过分析,挡板横截面直径为10mm,到入口距离为20mm时速度降低效果明显,对质谱仪灵敏度的增强有较大的意义。

摘要：采用fluent软件对除尘器灰斗集灰过程进行进行了模拟研究和分析。用Gambit建立除尘器灰斗模型,并采用结构化网格对其进行网格划分,用欧拉多相流方程及K-epsilon两方程湍流模拟处理内部流场。结果表明,计算所选模型能较准确地反映灰斗集灰过程中内部的流场,对研究改进灰位传感器及灰斗的设计有重要意义。

摘要：应用分子内双功能催化剂,设计了利用环氧丙烷和CO_(2)偶合反应合成碳酸丙烯酯(PC)的连续微通道工艺。考察了催化剂用量、反应温度、反应压力、CO_(2)与环氧丙烷物质的量比对PC收率的影响,通过fluent软件模拟微通道中气液混合情况,研究了不同工况对环氧丙烷与CO_(2)混合效果的影响。结果显示,即使在较温和条件(120℃、1.5 MPa)和催化剂用量为0.5‰(以环氧丙烷物质的量为基准,下同)下,环氧丙烷仍可高效地转化为PC,反应30 s环氧丙烷转化率可达78%。在相同条件下,微通道反应工艺转化速率是传统釜式反应工艺的1.8倍,表明所设计的微通道反应工艺对反应过程中气液混合传质具有显著强化作用,影响气液混合的关键因素为气体扰动。

摘要：摇臂式喷头副喷嘴的主要作用是增加喷头近处的喷水量，从而提高喷头的喷灌均匀度，因此对摇臂式喷头副喷嘴的研究具有重要意义。该文采用流场模拟和试验相结合的方法对摇臂式喷头的副喷嘴结构参数进行了优化设计。首先采用逆向工程的设计方法，运用Pro/E建立了摇臂式喷头的三维结构，选择副喷嘴的仰角和位置为待优化参数，设计出9种副喷嘴结构的摇臂式喷头。运用Pro/E和HyperMesh软件建立了9种副喷嘴结构摇臂式喷头的三维内流道模型，利用CFD软件fluent对9种喷头的内流道进行三维模拟，运用快速成型技术加工出喷头样品进行试验验证，在矩形组合方式下运用4种插值方法（距离插值法、线性插值法、立方插值法和三次样条插值法）计算喷灌组合均匀度，并且利用Sprinkler3D 软件通过二维插值的方法建立了9种喷头的压力水量分布模型，对喷头喷洒均匀性进行评价。结果表明，6号喷头（副喷嘴位置参数为19.8 mm、仰角参数为18°）的模拟流量和速率较大，试验水量分布在2～12 m之间能够保持较好均匀性，且射程达到14 m以上，喷灌均匀度在压力为250和300 kPa下都达到80%以上。因此，副喷嘴位置参数19.8 mm、仰角参数18°为摇臂式喷头副喷嘴的最佳结构参数。该研究为摇臂式喷头结构设计和喷灌系统优化等提供参考。

摘要：束流收集器是加速器末端吸收高能粒子束的主要部件。本文针对中国工程物理研究院正在研制的自由电子激光相干强太赫兹源(FEL-THz)装置8 MV/5mA准连续电子束设计束流收集器,其内表面吸收平均功率达40kW。通过对收集器结构优化和四级磁铁对电子束扩束,将收集器长度控制在1.2m以内。优化收集器水冷结构及水流速度,使收集器的温度控制在355 K,满足高平均功率FEL-THz装置的使用要求。

摘要：用内置隔板将流化床内反应空间分为左右两个反应室,并通过下部通道使两室连通,反应颗粒从一室连续供入、反应后颗粒从另一室连续排出,将在反应器结构和颗粒流动路径两方面均呈现'U'形特征的新型结构反应器称为U形流化床(UFB)。该反应器适合于高水分含量生物质的解耦气化。通过fluent模拟和二维冷态U形流化床实验相结合的方式,研究了U形流化床的流体动力学特性。结果表明:U形流化床左右两室的颗粒均能被充分流化,实现颗粒自一室向另一室的流动,且通过优化分隔板的结构及布置方式,使自一室流向另一室的气体可在流入反应室中较均匀分布。确立了实现上述流动特征的U形流化床的操作条件范围及其控制因素。颗粒停留时间的测试分析进一步阐明了颗粒经过U形流化床的停留时间分布特征及其与全混流模型的接近度。

摘要：针对传统的回风巷防尘水幕系统技术尚不成熟、除尘效果较不理想的问题,提出了回风巷防尘水幕优化设计研究。通过采用fluent模拟技术对回风巷进行模拟分析,得出当水幕与竖向方向夹角为10°时,除尘效果最佳,除尘率约为95%。通过对防尘水幕系统结构以及智能水箱设计完成了防尘水幕优化,提高了系统除尘率,促进了水幕系统智能化发展。

摘要：针对油井定向钻孔技术应用于水平井作业中,传统钻铣工艺在套管上无法开窗这一工艺难题,提出水力喷砂射孔的工艺措施。依据材料冲蚀磨损理论和磨料射流切割原理,利用水力喷砂射孔技术切割套管。以fluent流场分析为基础,对喷嘴的结构进行设计,运用Solidworks软件,对喷嘴及相关部件三维建模与装配,并用Gambit划分网格,使用计算流体力学软件ANSYS CFD对喷嘴及相关部件进行CFD流体力学数值模拟,应用fluent模拟仿真,得到现有工况要求下能实现套管开窗的合理喷嘴结构,以及辅助装置。最后得到不同工况下喷孔数目、直径、角度等结构参数。并且fluent流体仿真时,分别对压力、靶距、磨料颗粒的大小,浓度进行改变,对各种情况下的模拟开窗效果进行比较,得出最优开窗效果下的各项指标参数。

摘要：冷喷涂相比于传统热喷涂技术有许多优势,能够制备传统喷涂技术难以制成的材料涂层,能更好地适应工作环境,使加工过程方便快捷,从而提高工作效率.本文以冷喷涂设备小型化为研究背景,首先在理论上对拉瓦尔喷管原理进行分析,建立喷管截面积变化与各流动性能参数间的关系,根据理论推导得出拉瓦尔喷管截面积与出口处流体速度等流动性能参数的关系,最后通过计算机模拟了各参数下拉瓦尔喷管的工作状态.