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煤层钻孔周围应力场的分析与模拟 被引量：28
1
作者 蔺海晓 杨志龙 范毅伟 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第2期137-144,共8页
煤矿瓦斯灾害一直是世界采矿业中的重大灾害之一,瓦斯抽采是积极防治的有效措施.为了研究地应力等因素对煤层钻孔周围应力的影响,从理论上分析了煤层钻孔周围的应力情况,并利用UDEC数值模拟软件对晋煤集团寺河矿工作面埋深370 m直径为95... 煤矿瓦斯灾害一直是世界采矿业中的重大灾害之一,瓦斯抽采是积极防治的有效措施.为了研究地应力等因素对煤层钻孔周围应力的影响,从理论上分析了煤层钻孔周围的应力情况,并利用UDEC数值模拟软件对晋煤集团寺河矿工作面埋深370 m直径为95 mm的钻孔进行数值模拟,通过研究其周围应力场的变化规律,分析了钻孔周围的地应力等各种因素对煤层钻孔周围应力场的影响. 展开更多
关键词 煤层钻孔 围岩应力 UDEC 侧压系数
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水力冲孔造穴瓦斯抽采强化机制及其在寺家庄矿的应用 被引量：27
2
作者 石建文 韩柯 +2 位作者 范毅伟 张锐 王亮 《煤矿安全》 北大核心 2017年第8期109-112,共4页
以寺家庄矿松软低透煤层瓦斯治理项目为工程背景,采用COMSOL软件对造穴周围煤体应力和渗透率演化规律及钻孔瓦斯流动特征进行了研究。在此基础上,考虑了瓦斯抽采过程中的孔间互扰作用,制定了瓦斯抽采方案,并进行了现场试验,验证了模拟... 以寺家庄矿松软低透煤层瓦斯治理项目为工程背景,采用COMSOL软件对造穴周围煤体应力和渗透率演化规律及钻孔瓦斯流动特征进行了研究。在此基础上,考虑了瓦斯抽采过程中的孔间互扰作用,制定了瓦斯抽采方案,并进行了现场试验,验证了模拟结果。采用新技术之后,寺家庄矿钻孔工程量降低了45.9%,同时瓦斯抽采浓度提高了3倍,瓦斯抽采纯量提高了1.9倍,瓦斯抽采效果明显改善。 展开更多
关键词 水力冲孔造穴 卸压增透 瓦斯抽采 突出煤层 数值模拟
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基于光流卷积网络的粒子图像测速自动掩模及速度场计算
3
作者 郭春雨 范毅伟 +3 位作者 韩阳 于长东 徐鹏 毕晓君 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期379-391,共13页
粒子图像测速(PIV)技术是一种定量的非接触式全局速度场测量技术。在船舶与海洋工程领域,PIV实验中拍摄的粒子图像常出现结构物遮挡或自由液面等干扰现象,需要对其进行掩模后计算液相区域速度场。因此,实现PIV图像中干扰区域自动掩模及... 粒子图像测速(PIV)技术是一种定量的非接触式全局速度场测量技术。在船舶与海洋工程领域,PIV实验中拍摄的粒子图像常出现结构物遮挡或自由液面等干扰现象,需要对其进行掩模后计算液相区域速度场。因此,实现PIV图像中干扰区域自动掩模及液相区域速度场高精度计算具有重要的意义。本文基于光流卷积神经网络LiteFlowNet,设计了一种可实现自动掩模及速度场计算的深度学习模型Mask-PIV-LiteFlowNet,并使用基于物体入水PIV实验图像掩模数据集和PIV速度场计算数据集制作的数据集对其进行训练和测试。测试结果表明,该模型能够有效减少临近掩模边界区域的速度场计算错误并能够精细地提取流场小尺度流动信息,相比于当前先进的PIV深度学习模型PIV-LiteFlowNet-en,本文提出的模型在对带结构物的合成粒子图像进行流场计算时精度获得了至少14.5%的提升,计算速度上获得了5.7%的提升。最后,使用楔形体入水PIV图像对提出的模型进行了测试,验证了模型的泛化能力。 展开更多
关键词 粒子图像测速 深度学习 自动掩模 速度场计算
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碎软低透煤层分段水力压裂增透技术研究 被引量：5
4
作者 石建文 张俭 +1 位作者 范毅伟 王晨阳 《能源技术与管理》 2017年第4期20-22,共3页
碎软低透煤层普遍存在瓦斯抽采效果差的问题,加剧了生产接替矛盾,也对矿井安全高效生产影响尤为突出,亟待解决。以阳煤寺家庄公司15#煤层增透技术为研究对象,分析了碎软低透煤层瓦斯抽采的技术难点,探讨了梳状长钻孔分段水力压裂增透机... 碎软低透煤层普遍存在瓦斯抽采效果差的问题,加剧了生产接替矛盾,也对矿井安全高效生产影响尤为突出,亟待解决。以阳煤寺家庄公司15#煤层增透技术为研究对象,分析了碎软低透煤层瓦斯抽采的技术难点,探讨了梳状长钻孔分段水力压裂增透机理,进行了井下梳状钻孔钻进工艺试验。在此基础上,形成了适合碎软低透煤层水力压裂增透技术和工艺,采集和监测了增透过程中参数变化规律,完成了增透效果考察和评价。 展开更多
关键词 碎软低透煤层 分段水力压裂 增透技术 效果考察
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基于深度学习的液相流粒子图像测速估计
5
作者 毕晓君 何明洁 +1 位作者 于长东 范毅伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期622-630,共9页
为了提高粒子图像测速算法的精度以及在不同流体场景下的泛化性能,本文提出一种改进的深度学习模型PIV-RAFT-2P,可同时用于单相流和物体入水两相流的液相速度场估计。针对粒子图像和光流数据集图像数据的不同特点,对光流循环全对场变换... 为了提高粒子图像测速算法的精度以及在不同流体场景下的泛化性能,本文提出一种改进的深度学习模型PIV-RAFT-2P,可同时用于单相流和物体入水两相流的液相速度场估计。针对粒子图像和光流数据集图像数据的不同特点,对光流循环全对场变换模型进行了改进;自主构建相应的单相流和两相流粒子图像测速数据集,用于模型参数的训练和优化。最后通过在数据集和真实粒子图像上对提出的方法进行验证。研究表明:本文提出的模型在单相流和物体入水两相流粒子图像测速估计上都取得了高精度的估计结果,具有较强的泛化性。同时,该模型具有参数量少、推理速度快的计算效率优势。 展开更多
关键词 粒子图像测速 深度学习 卷积神经网络 光流 运动估计 单相流 两相流 物体入水
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基于扩散模型的流场超分辨率重建方法
6
作者 韩阳 朱军鹏 +2 位作者 郭春雨 范毅伟 汪永号 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2309-2320,共12页
低分辨率的流场数据具有较少的信息量,不能充分捕捉流场中的细节演化过程.尤其对于湍流的随机脉动特征和小尺度涡旋细节特征更加难以获取,这限制了对流场演化机理进行深入研究.为了解决这一局限性,并从低分辨率流场中重建高分辨率数据,... 低分辨率的流场数据具有较少的信息量,不能充分捕捉流场中的细节演化过程.尤其对于湍流的随机脉动特征和小尺度涡旋细节特征更加难以获取,这限制了对流场演化机理进行深入研究.为了解决这一局限性,并从低分辨率流场中重建高分辨率数据,文章提出一种流场超分辨率重建的生成扩散模型FlowDiffusionNet.该模型以低分辨率流场数据输入作为约束条件,采用去噪分数匹配方法,来实现高分辨率流场数据的复现.FlowDiffusionNet在结构设计上充分考虑了流场数据的低频信息与高频空间特征,采用基于扩散过程的建模方法,用于重建高分辨率流场数据的残差.该模型结构便于实现迁移学习,可在不同程度的退化流场上应用.将该方法在多种经典流场数据集上进行测试,并与双三次插值(bicubic)、超分辨率生成对抗网络(SRGAN)、超分辨率卷积神经网络(SRCNN)等方法进行比较.结果表明,该方法在各种流场上的重建性能达到最佳水平,特别是对于包含小尺度涡结构的4倍下采样流场数据,客观评价指标SSIM达到0.999. 展开更多
关键词 流场超分辨率重建 条件扩散模型 深度学习 流场残差 迁移学习
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PIV技术在孤立波流场测量教学实验中的应用 被引量：2
7
作者 韩阳 范毅伟 +2 位作者 郭春雨 王超 于凯 《实验科学与技术》 2021年第4期117-121,共5页
粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)是一种先进的流体力学实验技术,其在实验流体力学、实际工程应用等诸多领域具有广泛的应用。孤立波是一种只出现在浅水水域且只有一个波峰或波谷的移动波,这种波动具有准粒子性,其理论用... 粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)是一种先进的流体力学实验技术,其在实验流体力学、实际工程应用等诸多领域具有广泛的应用。孤立波是一种只出现在浅水水域且只有一个波峰或波谷的移动波,这种波动具有准粒子性,其理论用于研究波浪破碎水深,对近海结构物的设计具有指导性作用。为了让学生直观地了解PIV技术同时认识孤立波的传递演化过程,提出了一种适用于孤立波精细流场的PIV测量平台,测量了二维孤立波在传递、爬坡变形、破碎过程的流场的速度矢量分布、速度标量分布、涡量分布等精细流场信息。通过此次实验使学生们对孤立波的传递与变形这一流体现象有更直观的印象,并了解了PIV技术原理及使用方法,加深学生对知识的理解,激发学生的学习兴趣,培养动手能力,提高创新能力,为未来科研探索奠定良好的基础。 展开更多
关键词 粒子图像测速技术 孤立波 精细流场 教学实验
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寺家庄矿15~#煤层突出敏感指标及其临界值研究 被引量：1
8
作者 范毅伟 《能源技术与管理》 2017年第3期27-29,共3页
为了有效预测及防治深部矿井复杂地质条件下煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出事故,采用实验室分析和现场试验相结合的多种研究手段,得到了寺家庄矿15~#煤不同地质条件下的敏感指标临界值,原生煤临界钻屑解吸指标K1值为0.48 m L/(g.min)^(0.5)... 为了有效预测及防治深部矿井复杂地质条件下煤巷掘进过程中煤与瓦斯突出事故,采用实验室分析和现场试验相结合的多种研究手段,得到了寺家庄矿15~#煤不同地质条件下的敏感指标临界值,原生煤临界钻屑解吸指标K1值为0.48 m L/(g.min)^(0.5),构造煤临界钻屑解吸指标Δh_2为280 Pa。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 敏感指标 临界值
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基于新型垂直轴水轮机的潮流能发电装置设计与探究
9
作者 刘洋 庄乾铎 +2 位作者 王洁 范毅伟 付志强 《科学技术创新》 2018年第12期188-189,共2页
针对传统垂直轴潮流能发电水轮机自启动差的问题,本文提出了一种基于新型垂直轴水轮机的潮流能发电装置。本文首先对装置设计进行介绍,接着通过理论分析、数值模拟等方法分别对传统水轮机和新型水轮机的自启动性能作了初步探究,并将结... 针对传统垂直轴潮流能发电水轮机自启动差的问题,本文提出了一种基于新型垂直轴水轮机的潮流能发电装置。本文首先对装置设计进行介绍,接着通过理论分析、数值模拟等方法分别对传统水轮机和新型水轮机的自启动性能作了初步探究,并将结果进行对比分析。结果表明,新型垂直轴水轮机的自启动性能大大提高,为以后进一步的研究打下了基础。 展开更多
关键词 潮流能 自启动性能 新型水轮机
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基于机器视觉的脚垫装配系统的设计
10
作者 于芝枝 范毅伟 《传感器世界》 2016年第12期22-27,共6页
针对笔记本生产企业传统人工装配脚垫存在的速度慢,精度不易控制等弊端,利用机器视觉检测和计算机图像处理技术,研究开发了适应大批量生产和在线实时检测的脚垫装配视觉系统;建立了系统软硬件结构,分析了系统的组成、工作原理及工作过程... 针对笔记本生产企业传统人工装配脚垫存在的速度慢,精度不易控制等弊端,利用机器视觉检测和计算机图像处理技术,研究开发了适应大批量生产和在线实时检测的脚垫装配视觉系统;建立了系统软硬件结构,分析了系统的组成、工作原理及工作过程,并对图像处理算法进行了设计。实验结果表明,该视觉系统实现了脚垫的快速准确装配,精度达到0.05mm,提高了产品质量及生产速度。 展开更多
关键词 脚垫装配 机器视觉 环形ROI 模板匹配 检测
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